NAUKA I EDUKACJA
Najbliższa czarna dziura jednak dalej. Wyniki najnowszych ustaleń
Autor. ESO
W 2020 roku zespół kierowany przez astronomów z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) raportował o najbliższej czarnej dziurze względem Ziemi, położonej w systemie HR 6819, 1000 lat świetlnych od Ziemi. Wyniki tych badań zostały zakwestionowane przez innych badaczy, w tym przez międzynarodową grupę związaną z KU Leuven w Belgii. W opublikowanym na początku marca artykule w prestiżowym czasopiśmie Astronomy & Astrophysics oba zespoły pokazały raport, że w HR 6819 nie ma czarnej dziury, a zamiast tego znajduje się układ dwóch gwiazd w rzadkim i krótkim stadium swojej ewolucji.
Pierwotne badania HR 6819 z maja 2020 roku uzyskały duże zainteresowanie zarówno ze strony mediów, jak i naukowców. Thomas Rivinius, pracujący w Chile astronom ESO, pierwszy autor tej publikacji, nie był zaskoczony odbiorem odkrycia czarnej dziury przez społeczność astronomiczną. Nie tylko jest to normalne, ale tak powinno być, że wyniki badań zostają krytycznie przeanalizowane, a szczególnie wyniki podawane w nagłówkach mediów - skomentował naukowiec.
Rivinius i jego współpracownicy byli przekonani, że najlepszym wyjaśnieniem dla danych, które uzyskano przy pomocy 2,2-metrowego teleskopu MPG/ESO, była potrójność systemu HR 6819 z jedną gwiazdą krążącą wokół czarnej dziury co 40 dni i drugą na znacznie szerszej orbicie. Ale badania, którymi kierowała Julia Bodensteiner, wtedy doktorantka w KU Leuven a obecna stażystka w ESO, zaproponowały inne wyjaśnienie dla tych samych danych: HR 6819 może być systemem złożonym jedynie z dwóch gwiazd na 40-dniowej orbicie, bez czarnej dziury. Ten alternatywny scenariusz wymaga, aby jedna z gwiazd była odarta z materii, czyli we wcześniejszej gazie utraciła znaczną część swojej masy na rzecz drugiej gwiazdy.
Czytaj też
Dotarliśmy do limitu istniejących danych, musieliśmy więc uruchomić inną strategię obserwacyjną, aby zdecydować pomiędzy dwoma scenariuszami zaproponowanymi przez oba zespoły"
Abigail Frost, badaczka z KU Leuven
Aby rozwikłać zagadkę, obydwa zespoły współpracowały w uzyskaniu nowych, ostrzejszych danych na temat HR 6819, używając należących do ESO: Bardzo Dużego Teleskopu VLT i Interferometru Bardzo Dużego Teleskopu (VLTI). Oba zespoły połączyły siły, co pozwoliło współdzielić zasoby i wiedzę, aby odkryć prawdziwą naturę systemu.
VLTI był jedynym urządzeniem, które mogło dać nam rozstrzygające dane, których potrzebowaliśmy do rozróżnienia pomiędzy dwoma wyjaśnieniami.
Dietrich Baade, autor oryginalnych badań HR 6819 i nowej publikacji w Astronomy & Astrophysics
Czytaj też
Scenariusze, które analizowaliśmy, były dość jasne, bardzo różne i łatwe do odróżnienia za pomocą odpowiedniego instrumentu. [...] Zgodziliśmy się, że istnieją dwa źródła światła w systemie, a więc pytaniem było czy krążą one blisko wokół siebie w scenariuszu z odartą z materii gwiazdą, albo czy są od siebie mocno odseparowane w scenariuszu z czarną dziurą.
Thomas Rivinius
Aby rozróżnić pomiędzy dwoma propozycjami, astronomowie użyli instrumentu GRAVITY na VLTI oraz instrumentu Multi Unit Spectroscopic Explorer na VLT.
MUSE potwierdził, że nie ma jasnego towarzysza na szerokiej orbicie, a rozdzielczość przestrzenna GRAVITY była w stanie rozdzielić dwa jasne źródła odległe od siebie o zaledwie jedną trzecią dystansu pomiędzy Ziemią, a Słońcem. Dane te okazały się finalnym elementem układanki i pozwoliły nam stwierdzić, że HR 6819 jest układem podwójnym bez czarnej dziury.
Abigail Frost
Czytaj też
Nasza obecnie najlepsza interpretacja to dostrzeżenie układu podwójnego w momencie krótko po tym, jak jedna z gwiazd wyssała atmosferę swojej towarzyszki. To typowe zjawisko w ciasnych układach podwójnych, czasami nazywane w mediach "gwiezdnym wampiryzmem". Gdy gwiazda dawczyni została odarta z części swojej materii, a gwiazda, która ją przejęła, zaczęła obracać się znacznie szybciej.
Julia Bodensteiner, autorka nowych badań
Autor. ESO
Uchwycenie tej fazy po interakcji jest niezmiernie trudne, ponieważ jest bardzo krótka. Czyni to nasze badania HR 6819 bardzo ekscytującymi, gdyż układ jest idealnym kandydatem do zbadania, jak wampiryzm wpływa na ewolucję gwiazd masywnych, a w efekcie na powstawanie związanych z nimi zjawisk, w trym fal grawitacyjnych i gwałtownych wybuchów supernowych.
Abigail Frost
Czytaj też
Nowo uformowany wspólny zespół Leuven-ESO planuje teraz bliżej monitorować HR 6819 przy pomocy instrumentu GRAVITY na VLTI. Z upływem czasu naukowcy przeprowadzą połączone badania systemu, aby lepiej zrozumieć jego ewolucję, określić własności i wykorzystać tę wiedzę do poznania lepiej innych układów podwójnych.
Zespół pozostaje optymistyczny w kontekście poszukiwać czarnych dziur. Dietrich Baade sugerował na podstawie szacunków, że istnieją dziesiątki do setek milionów czarnych dziur w samej Drodze Mlecznej.
