Astronomer finder det sorte hul, der er tættest på Jorden

Et hold af astronomer fra European Southern Observatory (ESO) og andre institutter har opdaget et sort hul, der ligger kun 1000 lysår fra Jorden. Det sorte hul er tættere på vores solsystem end noget andet, der er fundet til dato, og er en del af et tredobbelt system, der kan ses med det blotte øje. Holdet fandt beviser for det usynlige objekt ved at spore dets to ledsagende stjerner ved hjælp af MPG/ESO 2,2-meter-teleskopet ved ESO's La Silla-observatorium i Chile. De siger, at dette system kun kan være toppen af ​​isbjerget, da mange flere lignende sorte huller kunne findes i fremtiden.

"Vi blev fuldstændig overraskede, da vi indså, at dette er det første stjernesystem med et sort hul, der kan ses med det blotte øje, " siger Petr Hadrava, Emeritus videnskabsmand ved Det Tjekkiske Videnskabsakademi i Prag og medforfatter til forskningen. Beliggende i stjernebilledet Telescopium, systemet er så tæt på os, at dets stjerner kan ses fra den sydlige halvkugle på en mørk, klar nat uden kikkert eller teleskop. "Dette system indeholder det nærmeste sorte hul til Jorden, som vi kender til, " siger ESO-forsker Thomas Rivinius, der ledede undersøgelsen offentliggjort i dag i Astronomi og astrofysik .

Holdet observerede oprindeligt systemet, kaldet HR 6819, som en del af en undersøgelse af dobbeltstjernesystemer. Imidlertid, da de analyserede deres observationer, de var lamslåede, da de afslørede en tredje, tidligere uopdaget krop i HR 6819:et sort hul. Observationerne med FEROS-spektrografen på MPG/ESO 2,2-meter-teleskopet ved La Silla viste, at en af ​​de to synlige stjerner kredser om et uset objekt hver 40. dag, mens den anden stjerne er i stor afstand fra dette indre par.

Dietrich Baade, Emeritus astronom ved ESO i Garching og medforfatter til undersøgelsen, siger:"De observationer, der var nødvendige for at bestemme perioden på 40 dage, skulle spredes over flere måneder. Dette var kun muligt takket være ESO's banebrydende service-observationssystem, hvor observationer foretages af ESO-personale på vegne af de videnskabsmænd, der har brug for dem."

Det skjulte sorte hul i HR 6819 er et af de allerførste sorte huller med stjernemasse fundet, og som ikke interagerer voldsomt med deres omgivelser og, derfor, fremstår virkelig sort. Men holdet kunne få øje på dens tilstedeværelse og beregne dens masse ved at studere stjernens bane i det indre par. "Et usynligt objekt med en masse, der er mindst 4 gange Solens, kan kun være et sort hul, " slutter Rivinius, som er baseret i Chile.

Astronomer har kun set et par dusin sorte huller i vores galakse til dato, næsten alle, som interagerer stærkt med deres omgivelser og gør deres tilstedeværelse kendt ved at frigive kraftige røntgenstråler i denne interaktion. Men forskere vurderer, at i løbet af Mælkevejens levetid, mange flere stjerner kollapsede i sorte huller, da de endte deres liv. Opdagelsen af ​​en tavs, usynligt sort hul i HR 6819 giver fingerpeg om, hvor de mange skjulte sorte huller i Mælkevejen kan være. "Der må være hundreder af millioner af sorte huller derude, men vi kender kun meget få. At vide, hvad vi skal kigge efter, burde sætte os i en bedre position til at finde dem, " siger Rivinius. Baade tilføjer, at det at finde et sort hul i et tredobbelt system så tæt på indikerer, at vi kun ser "toppen af ​​et spændende isbjerg."

Allerede, astronomer mener, at deres opdagelse kan kaste lys over et andet system. "Vi indså, at et andet system, kaldet LB-1, kan også være sådan en tredobbelt, selvom vi har brug for flere observationer for at sige med sikkerhed, siger Marianne Heida, en postdoc ved ESO og medforfatter til papiret. "LB-1 er lidt længere væk fra Jorden, men stadig ret tæt på i astronomiske termer, så det betyder, at der sandsynligvis findes mange flere af disse systemer. Ved at finde og studere dem kan vi lære meget om dannelsen og udviklingen af ​​de sjældne stjerner, der begynder deres liv med mere end omkring 8 gange Solens masse og ender dem i en supernovaeksplosion, der efterlader et sort hul."

Opdagelserne af disse tredobbelte systemer med et indre par og en fjern stjerne kunne også give spor om de voldsomme kosmiske fusioner, der frigiver gravitationsbølger, der er kraftige nok til at blive opdaget på Jorden. Nogle astronomer mener, at fusionerne kan ske i systemer med en lignende konfiguration som HR 6819 eller LB-1, men hvor det indre par består af to sorte huller eller af et sort hul og en neutronstjerne. Det fjerne ydre objekt kan gravitationsmæssigt påvirke det indre par på en sådan måde, at det udløser en sammensmeltning og frigivelse af gravitationsbølger. Selvom HR 6819 og LB-1 kun har ét sort hul og ingen neutronstjerner, disse systemer kunne hjælpe videnskabsmænd med at forstå, hvordan stjernekollisioner kan ske i tredobbelte stjernesystemer.

Denne forskning blev præsenteret i papiret "Et tredobbelt system med blotte øjne med et ikke-akkreterende sort hul i den indre binære", offentliggjort i dag i Astronomi og astrofysik .