Čierna diera bola prvýkrát nájdená mimo našej galaxie pomocou dômyselnej metódy

Umelcov dojem z NGC 1850 BH1 a hviezdy, ktorá okolo nej obieha. (ESO/M. Kornmesser)

Čierne diery sú majstrami stealth.

Ak aktívne nepožierajú materiál, čo väčšina čiernych dier s hviezdnou hmotnosťou nie je, nevyžarujú žiadne žiarenie, ktoré by sme mohli detekovať. Preto sa musíme uchýliť k iným prostriedkom na ich detekciu – ako je hľadanie hviezd, ktoré sa zdajú byť na binárnej obežnej dráhe s... ničím.

Teraz sa astronómom po prvýkrát podarilo odhaliť a čierna diera mimo galaxie Mliečna dráha pomocou tejto metódy.



Z pohybov obiehajúcej hviezdy identifikovali relatívne malú čiernu dieru vo Veľkom Magellanovom oblaku, trpasličej galaxii obiehajúcej okolo Mliečnej dráhy vo vzdialenosti približne 160 000 svetelných rokov.

Čierna diera s názvom NGC 1850 BH1 bola nájdená v – uhádli ste – NGC 1850, zhluku tisícok hviezd. Detekcia naznačuje, že táto metóda by sa skutočne mohla ukázať ako kľúčová k nájdeniu čiernych dier v husto osídlených zhlukoch hviezd, v Mliečnej dráhe a mimo nej.

'Podobne ako Sherlock Holmes, ktorý vystopoval zločinecký gang z ich prešľapov, aj my sa pozeráme na každú jednu hviezdu v tejto hviezdokope s lupou v jednej ruke a snažíme sa nájsť nejaké dôkazy o prítomnosti čiernych dier, ale bez toho, aby sme ich videli priamo.' hovorí astrofyzička Sara Saracino z Liverpoolskej univerzity Johna Mooresa vo Veľkej Británii.

'Výsledok, ktorý je tu zobrazený, predstavuje len jedného z hľadaných zločincov, ale keď ho nájdete, ste na dobrej ceste objaviť mnohých ďalších v rôznych skupinách.'

Väčšina čiernych dier, ktoré sme zachytili mimo Mliečnej dráhy, sa vzdala žiarením, ktoré vyvrhlo, keď sú aktívne. Čierna diera sama o sebe nevyžaruje žiadne žiarenie, ale materiál, ktorý na ňu dopadá, áno – v skutočnosti veľa žiarenia.

Od roku 2015 sme tiež zistili arastúci počet čiernych dierod gravitačné vlny , minútové vlnenie, ktoré generujú v časopriestore, keď sa dva z objektov zrazia. So všetkými týmito pokrokmi je to však stále len kvapka v kozmickom oceáne.

Astronómovia odhadujú, že by to mohlo byť 100 miliónov čiernych dier s hviezdnou hmotnosťou len v Mliečnej ceste. Nezistili sme ich ani zďaleka toľko, čo znamená, že v našom chápaní týchto záhadných objektov existujú dosť významné medzery.

Spôsob však objekty okolo správanie čiernych dier môže byť jasným znakom ich prítomnosti. Hoci môžu byť fyzicky malé a tmavé (čierna diera s hmotnosťou 11-násobku hmotnosti Slnka horizont udalostí s priemerom iba 65 kilometrov alebo 40 míľ ), stále majú gravitačný vplyv na priestor okolo nich.

Napríklad, keď čierna diera zachytí hviezdu na binárnej obežnej dráhe, táto hviezda sa začne pohybovať charakteristickým spôsobom. Aj keď sa môže zdať, že zo vzdialenosti, z ktorej ju pozorujeme, stojí na mieste, jej svetlo sa zmení – vlnová dĺžka sa predĺži, keď sa hviezda od nás vzďaľuje, a skráti, keď sa k nám priblíži.

„Prevažnú väčšinu [čiernych dier] je možné odhaľovať iba dynamicky,“ hovorí astronóm Stefan Dreizler z univerzity v Göttingene v Nemecku.

'Keď vytvoria systém s hviezdou, ovplyvnia jej pohyb jemným, ale zistiteľným spôsobom, takže ich môžeme nájsť pomocou sofistikovaných prístrojov.'

Saracino a jej tím zhromaždili dva roky údajov pomocou Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) Very Large Telescope a potom tieto údaje analyzovali a hľadali zmeny vlnovej dĺžky, ktoré naznačujú dvojhviezdu, čím sa vylúčil akýkoľvek systém s viditeľným spoločníkom.

Výsledkom celej tejto usilovnej práce bol objav NGC 1850 BH1. Jej spoločná hviezda je asi 5-krát väčšia ako hmotnosť Slnka a je práve na konci svojej životnosti hlavnej postupnosti. Je veľmi blízko čiernej diery, s obežnou dobou len 5 dní – tak blízko, že keď sa hviezda nafúkne a začne umierať, materiál pravdepodobne začne sifónovať do čiernej diery.

Ale je tu aj ďalší dôvod, prečo je objav taký fascinujúci. Hviezdokopa NGC 1850 je kozmicky povedané veľmi mladá – stará len 100 miliónov rokov. NGC 1850 BH1 predstavuje potenciál nájsť ešte viac mladších čiernych dier, čo by nám zase mohlo pomôcť pochopiť, ako sa tieto objekty formujú a vyvíjajú.

Nájdenie čiernych dier v mladých hviezdokopách by nám mohlo pomôcť pochopiť vývojové štádiá medzi masívnou hviezdou a a neutrónová hviezda alebo čierna diera a štatistiky populácie čiernych dier v hviezdokopách. Keďže hviezdokopy sú miestom, kde astronómovia predpokladajú, že kolízie čiernych dier a neutrónových hviezd s najväčšou pravdepodobnosťou nastanú, má to tiež dôsledky pre oblasť gravitačná vlna samotná astronómia.

„Každá detekcia, ktorú urobíme, bude dôležitá pre naše budúce pochopenie hviezdokop a čiernych dier v nich,“ poznamenáva astronóm Mark Gieles na univerzite v Barcelone v Španielsku.

Výskum bol publikovaný v Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.