Αστρονόμοι ανακάλυψαν την πλησιέστερη έως τώρα μαύρη τρύπα!

Μια ομάδα αστρονόμων από το Ευρωπαϊκό Νότιο Παρατηρητήριο (ESO) και άλλα ινστιτούτα ανακάλυψε μια μαύρη τρύπα που βρίσκεται μόλις 1000 έτη φωτός από τη Γη. Η μαύρη τρύπα είναι πιο κοντά στο ηλιακό μας σύστημα από οποιαδήποτε άλλη έχει βρεθεί μέχρι σήμερα και αποτελεί μέρος ενός τριπλού συστήματος που είναι ορατό με γυμνό μάτι.

Η ομάδα βρήκε αποδεικτικά στοιχεία για το αόρατο αντικείμενο παρακολουθώντας τα δύο ορατά άστρα του συστήματος χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο 2,2 μέτρων στο Παρατηρητήριο La Silla της ESO στη Χιλή. Αυτό το σύστημα θα μπορούσε απλώς να είναι η κορυφή του παγόβουνου, καθώς στο μέλλον θα μπορούσαν να βρεθούν πολλές άλλες παρόμοιες μαύρες τρύπες.

«Εκπλαγήκαμε όταν συνειδητοποιήσαμε ότι αυτό είναι το πρώτο αστρικό σύστημα σε απόσταση τέτοια που μπορεί να φανεί με γυμνό μάτι, με μια μαύρη τρύπα», λέει ο Petr Hadrava, ομότιμος επιστήμονας στην Ακαδημία Επιστημών της Τσεχικής Δημοκρατίας στην Πράγα και συν-συγγραφέας της έρευνας. Βρίσκεται στον αστερισμό του Τηλεσκοπίου, το σύστημα είναι τόσο κοντά μας που τα αστέρια του είναι ορατά στο νότιο ημισφαίριο σε μια σκοτεινή, καθαρή νύχτα χωρίς κιάλια ή τηλεσκόπιο. «Αυτό το σύστημα περιλαμβάνει την πλησιέστερη μαύρη τρύπα στη Γη που γνωρίζουμε», λέει ο επιστήμονας του ESO Thomas Rivinius, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης που δημοσιεύθηκε στις 6 Μαΐου 2020 στο Astronomy & Astrophysics.

Η ομάδα παρατήρησε αρχικά το σύστημα, που ονομάζεται HR 6819, ως μέρος μιας μελέτης συστημάτων διπλών άστρων. Ωστόσο, καθώς ανέλυσαν τις παρατηρήσεις τους, έμειναν έκπληκτοι όταν αποκάλυψαν ένα τρίτο, προηγουμένως άγνωστο σώμα στο HR 6819: μια μαύρη τρύπα. Οι παρατηρήσεις με το φασματογράφο FEROS του τηλεσκοπίου έδειξαν ότι ένα από τα δύο ορατά αστέρια περιστρέφεται γύρω από ένα αόρατο αντικείμενο κάθε 40 ημέρες, ενώ το δεύτερο αστέρι περιστρέφεται σε μεγάλη απόσταση γύρω από αυτό το εσωτερικό ζεύγος. Ο Dietrich Baade, ομότιμος αστρονόμος στο ESO στο Garching και συν-συγγραφέας της μελέτης, λέει: «Οι παρατηρήσεις που απαιτούνται για τον προσδιορισμό της περιόδου των 40 ημερών έπρεπε να κρατήσουν αρκετούς μήνες. Αυτό ήταν δυνατό μόνο χάρη στο πρωτοποριακό σύστημα παρακολούθησης του ESO βάσει των οποίων γίνονται παρατηρήσεις από το προσωπικό του ESO εξ ονόματος των επιστημόνων που τα χρειάζονται».

Η μαύρη τρύπα στο HR 6819 είναι μια από τις πρώτες αστρικές μαύρες τρύπες που βρέθηκαν ότι δεν αλληλεπιδρούν βίαια με το περιβάλλον τους και, επομένως, φαίνονται πραγματικά μαύρες. Αλλά η ομάδα μπόρεσε να εντοπίσει την παρουσία της και να υπολογίσει τη μάζα της μελετώντας την τροχιά του άστρου στο εσωτερικό ζεύγος. «Ένα αόρατο αντικείμενο με μάζα τουλάχιστον 4 φορές εκείνη του Ήλιου δεν μπορεί παρά να είναι μια μαύρη τρύπα», καταλήγει ο Rivinius.

Οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει μόνο μερικές δεκάδες μαύρες τρύπες στον γαλαξία μας μέχρι σήμερα και σχεδόν όλες αλληλεπιδρούν έντονα με το περιβάλλον τους και κάνουν την παρουσία τους γνωστή απελευθερώνοντας ισχυρές ακτίνες Χ από αυτήν την αλληλεπίδραση. Αλλά οι επιστήμονες εκτιμούν ότι, κατά τη διάρκεια της ζωής του Γαλαξία, πολλά περισσότερα αστέρια κατέρρευσαν σε μαύρες τρύπες καθώς τελείωσαν τη ζωή τους. Η ανακάλυψη μιας σιωπηλής, αόρατης μαύρης τρύπας στο HR 6819 παρέχει ενδείξεις για το πού θα μπορούσαν να βρίσκονται πολλές κρυφές μαύρες τρύπες στο Γαλαξία μας. «Πρέπει να υπάρχουν εκατοντάδες εκατομμύρια μαύρες τρύπες εκεί έξω, αλλά γνωρίζουμε μόνο λίγους. Η γνώση του που πρέπει να ψάξουμε θα μας βοηθήσει να τις βρούμε», λέει ο Rivinius. Ο Baade προσθέτει ότι η εύρεση μιας μαύρης τρύπας σε ένα τριπλό σύστημα τόσο κοντά δείχνει ότι βλέπουμε ακριβώς «την κορυφή ενός συναρπαστικού παγόβουνου».

Ήδη, οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι η ανακάλυψή της μπορεί να ρίξει φως και σε ένα δεύτερο σύστημα. «Συνειδητοποιήσαμε ότι ένα άλλο σύστημα, που ονομάζεται LB-1, μπορεί επίσης να είναι τριπλό, αν και θα χρειασθούν περισσότερες παρατηρήσεις για να πούμε με βεβαιότητα», λέει η Marianne Heida, μεταδιδακτορική στο ESO και συν-συγγραφέας του άρθρου. «Το LB-1 είναι λίγο πιο μακριά από τη Γη, αλλά πολύ κοντά σε αστρονομικούς όρους, οπότε αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν πιθανώς πολύ περισσότερα τέτοια συστήματα. Με την εύρεση και τη μελέτη τους μπορούμε να μάθουμε πολλά για το σχηματισμό και την εξέλιξη αυτών των σπάνιων αστεριών που ξεκινούν τη ζωή τους με περισσότερο από περίπου 8 φορές τη μάζα του Ήλιου και τελειώνουν σε μια έκρηξη σουπερνόβα που αφήνει πίσω της μια μαύρη τρύπα».

Οι ανακαλύψεις αυτών των τριπλών συστημάτων με ένα εσωτερικό ζεύγος και ένα μακρινό αστέρι θα μπορούσαν επίσης να παρέχουν ενδείξεις για τις βίαιες κοσμικές αλληλεπιδράσεις που απελευθερώνουν βαρυτικά κύματα αρκετά ισχυρά για να ανιχνευθούν στη Γη. Μερικοί αστρονόμοι πιστεύουν ότι οι αλληλεπιδράσεις μπορούν να συμβούν σε συστήματα με παρόμοια διαμόρφωση με το HR 6819 ή το LB-1, αλλά και όπου το εσωτερικό ζεύγος αποτελείται από δύο μαύρες τρύπες ή από μια μαύρη τρύπα και ένα αστέρι νετρονίων. Το μακρινό εξωτερικό αντικείμενο μπορεί να επηρεάσει βαρυτικά το εσωτερικό ζεύγος με τέτοιο τρόπο ώστε να προκαλεί απελευθέρωση βαρυτικών κυμάτων. Αυτά τα συστήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς μπορούν να συμβούν αστρικές συγκρούσεις σε συστήματα τριπλών αστεριών.

ΠΗΓΗ: https://phys.org

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Το σύστημα HR 6819. Credit: ESO/L. Calçada

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: "Ιστορία επιβίωσης", γύρω από μία μαύρη τρύπα!