Astronomer har identifisert det mest massive stjernens sorte hullet i Melkeveien. Dette sorte hullet ble oppdaget i oppdragsdataene Gaia av European Space Agency, fordi det forårsaker en merkelig "vinglete" bevegelse av følgestjernen som roterer rundt den. Data fra European Southern Observatorys Very Large Telescope (ESOs VLT) og andre bakkebaserte observatorier ble brukt for å bekrefte massen til det sorte hullet, som ble funnet å være 33 ganger solens masse.
Stellar sorte hull dannes ved kollaps av massive stjerner, og de som tidligere ble oppdaget i Melkeveien er i gjennomsnitt omtrent 10 ganger mer massive enn solen. Selv det nest mest massive stjernesvarte hullet kjent i galaksen vår, Cygnus X-1, når bare 21 solmasser, noe som gjør denne nye observasjonen av 33 solmasser eksepsjonell.
Det er bemerkelsesverdig at dette sorte hullet også er ekstremt nært oss - bare 2000 lysår unna i stjernebildet Aquila, er det det andre sorte hullet som er kjent for å være nærmest Jorden. Kalt Gaia BH3, eller BH3 for kort, ble det oppdaget da teamet gjennomgikk observasjoner av Gaia som forberedelse til en kommende datapublikasjon.
"Ingen forventet å finne et massivt svart hull som lurte i nærheten som ennå ikke var oppdaget," sier Gaia-prosjektdeltaker Pasquale Panuzzo, en astronom ved Paris Observatory, en del av Frankrikes nasjonale senter for vitenskapelig forskning (CNRS). "Du kan gjøre en slik oppdagelse bare én gang i forskningslivet."
For å bekrefte oppdagelsen deres brukte medlemmer av Gaia-prosjektet data fra bakkebaserte observatorier, inkludert Ultraviolet and Visible Emission Spectrograph (UVES) som ligger på European Space Agencys VLT-observatorium i Chiles Atacama-ørken. Disse observasjonene avslørte nøkkelegenskapene til følgestjernen som sammen med Gaia-dataene gjorde det mulig for astronomer å måle massen til BH3 nøyaktig.
Astronomer har oppdaget lignende massive sorte hull utenfor galaksen vår (ved å bruke en annen deteksjonsmetode) og har antydet at de kan bli dannet ved kollaps av stjerner med svært få grunnstoffer tyngre enn hydrogen og helium i deres kjemiske sammensetning. Disse såkalte metallfattige stjernene antas å miste mindre masse i løpet av livet og har derfor mer materiale til å danne massive sorte hull etter at de dør. Men bevis som direkte ville koble metallfattige stjerner med supermassive sorte hull manglet fortsatt.
Stjernene i paret har en tendens til å ha lignende sammensetninger, noe som betyr at BH3-satellitten har viktige ledetråder om stjernen som kollapset for å danne dette eksepsjonelle sorte hullet. UVES-dataene viste at satellitten var en svært metallfattig stjerne, noe som indikerer at stjernen som kollapset for å danne BH3 også var metallfattig – som spådd.
"Vi har tatt det eksepsjonelle skrittet med å publisere denne artikkelen basert på foreløpige data for den kommende Gaia-utgivelsen på grunn av oppdagelsens unike natur," sier medforfatter Elisabeth Caffau, som også er medlem av Gaia-prosjektet ved CNRS Observatoriet i Paris. Tidlig tilgang til dataene vil tillate andre astronomer å begynne å studere det sorte hullet nå, uten å vente på den fullstendige datautgivelsen, planlagt til slutten av 2025.
Ytterligere observasjoner av dette systemet kan avsløre mer om dets historie og om selve det sorte hullet. For eksempel kan GRAVITY-instrumentet på ESOs VLT-interferometer hjelpe astronomer å finne ut om dette sorte hullet trekker inn materie fra omgivelsene og bedre forstå dette fascinerende objektet.
Les også: