Nieznana wcześniej czarna dziura ma masę dziewięć razy większą niż masa Słońca. Stanowi część układu podwójnego, którego drugim elementem jest gorąca niebieska gwiazda o masie wynoszącej 25 mas Słońca. Razem składają się na układ nazwany VFTS 243.
VFTS 243 jest oddalony 160 tys. lat świetlnych od Ziemi. Znajduje się w mgławicy Tarantula, jednym z kosmicznych „gwiezdnych żłobków”. Czyli w ogromnym obszarze gwiazdotwórczym, położonym w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce satelickiej naszej Drogi Mlecznej.
Czym jest „uśpiona” czarna dziura?
Kiedy w najmasywniejszych gwiazdach wypala się paliwo termojądrowe, zapadają się pod wpływem własnej grawitacji. Jest to tzw. kolaps, w efekcie którego może powstać czarna dziura. Czarne dziury o masie gwiazdowej zazwyczaj występują w układzie podwójnym, z towarzyszącą im jasną gwiazdą.
Jeśli materia z gwiazdy opada na czarną dziurę, dochodzi do emisji promieniowania rentgenowskiego. Można je zarejestrować z pomocą teleskopów znajdujących się na Ziemi. Jednak bywa również tak, że czarna dziura nie „podkrada” materii z gwiazdy. Nie następuje wówczas emisja promieniowania rentgenowskiego, co sprawia, że taki obiekt – określany jako „uśpiona” czarna dziura – jest wyjątkowo trudny do wykrycia. Naukowcy podejrzewają, że większość czarnych dziur we Wszechświecie jest właśnie „uśpiona”.
Jak znaleźć „uśpioną” czarną dziurę?
Potwierdzenie istnienia jednej z nich udało się po raz pierwszy międzynarodowemu zespołowi astronomów, pracującemu pod kierunkiem dr. Tomera Shenara z Uniwersytetu Amsterdamskiego. Praca opisująca ich odkrycie została właśnie opublikowana w czasopiśmie naukowym „Nature Astronomy”.
Co ciekawe, odkrycia dokonali naukowcy, którzy są znani z kwestionowania potencjalnych kandydatów na czarne dziury. – Po raz pierwszy nasz zespół może donieść o odkryciu czarnej dziury, a nie o odrzuceniu kandydatki na nią – komentuje Tomer Shenar. – To było jak znalezienie igły w stogu siana – dodaje.
By potwierdzić istnienie czarnej dziury w układzie VFTS 243, naukowcy przez sześć lat prowadzili obserwacje z pomocą teleskopu VLT, należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Do odkrycia przyczyniły się również dane uzyskane w ramach polskiego projektu OGLE – programu badawczego realizowanego od dwudziestu lat za pomocą Teleskopu Warszawskiego w Chile.
– Dane OGLE pokazały, że jasność układu VFTS 243 minimalnie zmienia się w trakcie okresu orbitalnego na skutek grawitacyjnego zniekształcenia głównego składnika przez czarną dziurę – można przeczytać na stronie Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. – Idealnie zgadza się to z przewidywaniami modelu.
Jak długo będzie istniał układ VFTS 243?
Pierwsze niepodważalne odkrycie „uśpionej” czarnej dziury przyniosło ciekawe informacje zarówno na temat jej powstania, jak i możliwego końca.
W układzie, w którym znajduje się ten obiekt, nie znaleziono żadnych pozostałości po supernowej – czyli gigantycznym wybuchu, w jakim często gwiazdy kończą swoje życie. Wskazuje to, że gwiazda, z której narodziła się ta czarna dziura, całkowicie się zapadła, bez żadnej spektakularnej kosmicznej eksplozji.
– Potwierdza to hipotezę, że najmasywniejsze gwiazdy mogą kończyć swoje życie po prostu znikając – w całości zapadając się do czarnych dziur – czytamy na stronie astrouw.edu.pl.
Naukowcy opisali też, jak będzie wyglądała dalsza ewolucja układu VFTS 243. W przyszłości również gorąca niebieska gwiazda, która stanowi jego główny składnik, zamieni się w czarną dziurę. Orbity obu czarnych dziur będą się stopniowo zacieśniać, aż połączą się one ze sobą. Zanim to nastąpi, minie jednak mnóstwo czasu – nawet kilkaset miliardów lat.
Źródła: Nature Astronomy, Uniwersytet Warszawski.
