Astronomové identifikovali nejhmotnější hvězdnou černou díru v galaxii Mléčná dráha. Tato černá díra byla spatřena v datech mise Gaia Evropské vesmírné agentury, protože způsobuje podivný "kolébavý" pohyb doprovodné hvězdy, která se kolem ní otáčí. K ověření hmotnosti černé díry, která se ukázala být 33krát větší než hmotnost Slunce, byla použita data z Very Large Telescope (ESO's VLT) Evropské jižní observatoře a dalších pozemních observatoří.
Hvězdné černé díry vznikají kolapsem hmotných hvězd a ty, které byly dříve objeveny v Mléčné dráze, jsou v průměru asi 10krát hmotnější než Slunce. I další nejhmotnější hvězdná černá díra známá v naší galaxii, Cygnus X-1, dosahuje pouze 21 hmotností Slunce, díky čemuž je toto nové pozorování 33 hmotností Slunce výjimečné.
Je pozoruhodné, že tato černá díra je také extrémně blízko k nám - jen 2000 světelných let daleko v souhvězdí Aquila je druhou černou dírou, o které je známo, že je nejblíže Zemi. Nazvaný Gaia BH3 nebo zkráceně BH3 byl objeven, když tým zkoumal pozorování Gaie v rámci přípravy na nadcházející publikaci dat.
"Nikdo neočekával, že najde nedaleko číhající masivní černou díru, která ještě nebyla objevena," říká účastník projektu Gaia Pasquale Panuzzo, astronom z pařížské observatoře, která je součástí francouzského Národního centra pro vědecký výzkum (CNRS). "Takový objev můžete udělat jen jednou za svůj výzkumný život."
K potvrzení svého objevu použil tým Gaia data z pozemních observatoří, včetně ultrafialového a viditelného emisního spektrografu (UVES) na observatoři VLT Evropské kosmické agentury v chilské poušti Atacama. Tato pozorování odhalila klíčové vlastnosti doprovodné hvězdy, které spolu s daty Gaia umožnily astronomům přesně změřit hmotnost BH3.
Astronomové objevili podobné masivní černé díry mimo naši galaxii (pomocí jiné detekční metody) a navrhli, že mohou vzniknout kolapsem hvězd s velmi malým počtem prvků těžších než vodík a helium v jejich chemickém složení. Předpokládá se, že tyto takzvané hvězdy chudé na kov ztratí během svého života méně hmoty, a proto mají více materiálu k vytvoření masivních černých děr poté, co zemřou. Důkazy, které by přímo spojovaly hvězdy chudé na kov se supermasivními černými dírami, však stále chyběly.
Hvězdy v páru mívají podobné složení, což znamená, že satelit BH3 má důležité stopy o hvězdě, která se zhroutila a vytvořila tuto výjimečnou černou díru. Data UVES ukázala, že družice byla velmi chudá na kovy, což naznačuje, že hvězda, která se zhroutila za vzniku BH3, byla také chudá na kov – jak se předpovídalo.
„Udělali jsme výjimečný krok a publikovali jsme tento článek na základě předběžných údajů pro nadcházející vydání Gaia kvůli jedinečné povaze objevu,“ říká spoluautorka Elisabeth Kaffau, která je také členkou projektu Gaia na observatoři CNRS. v Paříži. Včasný přístup k datům umožní dalším astronomům začít studovat černou díru již nyní, aniž by čekali na úplné zveřejnění dat, plánované na konec roku 2025.
Další pozorování tohoto systému může odhalit více o jeho historii a o samotné černé díře. Například přístroj GRAVITY na interferometru ESO VLT může astronomům pomoci zjistit, zda tato černá díra stahuje hmotu ze svého okolí, a lépe porozumět tomuto fascinujícímu objektu.
Přečtěte si také: