Nyligt opdaget sort hul er en del af en nærliggende forstyrret stjernehob, viser undersøgelse

Europæiske astronomer har undersøgt et nyligt opdaget sort hul kaldet Gaia BH3. I deres resultater fandt de ud af, at det sorte hul er forbundet med en nærliggende forstyrret stjernehob kendt som ED-2. Fundet er rapporteret i et papir offentliggjort den 17. april på preprint-serveren arXiv .

I en afstand af omkring 1.900 lysår er Gaia BH3 et sort hul opdaget i april 2024 i et bredt binært system i den galaktiske glorie. Det har en masse på omkring 33 solmasser, hvilket gør det til det mest massive sorte hul af stjernernes oprindelse kendt i vores galakse. Det sorte huls synlige følgesvend er en gammel, meget metalfattig kæmpestjerne, cirka fem gange større end solen, med en masse på cirka 0,76 solmasser. Systemet har en periode på 11,6 år.

ED-2 er en forstyrret gammel stjernehob, som nu er en galaktisk halostjernestrøm. Det er en dynamisk kold strøm, der krydser solområdet. Den gennemsnitlige metallicitet af ED-2-stjerner estimeres til at være på et niveau på -2,60.

Et hold af astronomer ledet af Eduardo Balbinot fra University of Groningen i Holland har undersøgt kemiske overflod af ED-2-medlemsstjerner og kredsløbskarakteristika for Gaia BH3-binæren. De opnåede resultater indikerer, at Gaia BH3 hører til ED-2-stjernestrømmen.

"Vi finder ud af, at Gaia BH3-systemets galaktiske kredsløb og dets metallicitet er helt i overensstemmelse med at være en del af ED-2-strømmen," skrev forskerne i papiret.

Undersøgelsen viste, at det sorte hul Gaia BH3's kredsløb omkring galaksen ikke kan skelnes fra ED-2-stjernernes kredsløb. Det viste sig også, at kun 17 % af ED-2 medlemmer er tættere på det galaktiske centrum end Gaia BH3.

Den gennemsnitlige metallicitet af den gigantiske stjerne i Gaia BH3 viste sig at være -2,56, hvilket er tæt på den gennemsnitlige metallicitet af stjerner i ED-2. Desuden stemmer overflod af kemiske grundstoffer, såsom magnesium, europium og barium-til-jern-forhold mellem ED-2-medlemmer, med det sorte huls ledsager.

Derfor, ifølge forfatterne af papiret, bekræfter disse resultater, at Gaia BH3 er utvetydigt forbundet med ED-2-strømmen.

De indsamlede data gjorde det også muligt for astronomerne at kaste mere lys over dannelsen af ​​Gaia BH3 og ED-2. Resultaterne tyder på, at stamfaderen til Gaia BH3 blev dannet for mere end 13 milliarder år siden, og at modersystemet til ED-2 var en lille klynge med en masse mindre end 42.000 solmasser.

"Dette indebærer, at det sorte hul kunne være dannet direkte fra kollapset af en massiv, meget metalfattig stjerne, men at det alternative scenarie med binære interaktioner inde i klyngemiljøet også fortjener at blive udforsket," konkluderede forskerne.

Flere oplysninger: E. Balbinot et al., Det 33 M⊙ sorte hul Gaia BH3 er en del af den forstyrrede ED-2-stjernehob, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2404.11604

Journaloplysninger: arXiv

© 2024 Science X Network