Harry i Sally. Tristan i Izolda. Chip i Dale. Kultni duo, svaki od njih. Ali oni nemaju ništa o X9.
Smješten u gustom kuglastom skupu zvijezda poznatom kao 47 Tucanae — oko 14 800 svjetlosnih godina od Zemlje — dugo se smatralo da se ovaj binarni sustav sastoji od par zvijezda: zvijezda otprilike veličine našeg sunca zaključana u orbiti oko super-gustog bijelog patuljka veličine planeta koji polako usisava materiju iz većeg zvijezda. No pokazalo se da je zvijezda slična suncu vjerojatno a bijeli patuljak, a pretpostavljeni bijeli patuljak je zapravo crna rupa.
Ovo je prvi put da su znanstvenici pronašli tako sićušnu zvijezdu u ovoj vrsti binarnog sustava s crnom rupom. I ima još: patuljak bičuje oko sebe Crna rupa jednom svakih 28 minuta. To je najbliža orbita koju su znanstvenici ikada promatrali bilo koji crna rupa i par zvijezda.
"Sumnjamo da su ovakvi milijunima ili milijardama godina", kaže Arash Bahramian sa Sveučilišta Alberta u Kanadi i Državnog sveučilišta Michigan. Bahramian je prvi autor
nova studija na sustavu objavljenom u Mjesečne obavijesti Kraljevskog astronomskog društva. “Naše trenutno razumijevanje je da je sustav stabilan. Vjerojatno može ostati ovakav još milijunima godina.”Ali dok se čini da bijeli patuljak nije u opasnosti da bude potpuno odvučen u crnu rupu - ili da bude rastrgan iz daljine - on opskrbljuje svog partnera s stalna prehrana plinom i prašinom. Astronomi nikada nisu vidjeli crnu rupu koja se uspješno hrani iz tako sićušne zvijezde, ali X9 je nevjerojatno tijesan orbita—par je vjerojatno oko 2,5 puta udaljeniji nego što su Zemlja i Mjesec—čini ovaj vampirizam moguće.
Čak i da se X9 ne ističe kao najčvršće spojeni i najbijeli patuljasti binarni sustav te vrste, Bahramian i njegovi kolege i dalje bi bili oduševljen što sam ga pronašao: nije previše rijetko pronaći zvijezde u orbiti oko crnih rupa, ali vrlo je neuobičajeno pronaći takve parove u gustim, starim kuglastim zvjezdanim skupovima poput 47 Tucanae. I svi dokazi upućuju na to da bi gomile tih interakcija tamo trebale postojati - ili su trebale postojati u jednom trenutku. Grozdovi bi trebali biti puna crnih rupa formiran od masivnih mrtvih zvijezda koje implodiraju, a gust zvjezdani promet trebao bi omogućiti mnoštvo intrigantnih interakcija u susjedstvu.
"Iako očekujemo mnogo ovih sustava u kuglastim grozdovima, pronašli smo ih iznenađujuće mali broj", kaže Bahramian. “Do prije nekoliko godina ovaj broj je bio nula. Mislili smo da ih danas više nema za vidjeti - da su crne rupe možda dobile veliku brzinu zbog interakcija s klasterima i bili su izbačeni, da su nakon toga brzo napustili klastere formiranje. Ali onda su dokazi ukazali da su neki trebali preživjeti do danas."
U posljednjih desetak godina, astronomi su konačno počeli pronalaziti ove sustave - ali još uvijek su pronašli samo "šačicu", prema Bahramianu. “A sada je ovo jedan od njih.”
Proučavanje ovakvih sustava moglo bi pomoći znanstvenicima da razumiju evoluciju crnih rupa, zvijezda i kuglastih skupova. U ovom slučaju, Bahramian i njegovi kolege sumnjaju da je X9 nekada zapravo bio ono za što su astronomi dugo sumnjali da jest: par zvijezda, od kojih je manju crna rupa izbrisala, ostavljajući bijelog patuljka - malu zvijezdu u posljednjoj fazi svog života - u orbiti oko tamne pratilac. To je također moguće da je zvijezda nekoć bila crveni div (zvijezda na samrti, velika i vruća od plina, koja će se na kraju urušiti na sebe i formirati bijelog patuljka) koji je dobio udarac iz crne rupe. Njihov je sraz mogao omogućiti crnoj rupi da skine plinove s crvenog diva, šaljući ga prerano u fazu bijelog patuljka.
Teoretski bismo mogli saznati više o korištenju ovog sustava gravitacijski valovi. Ovi valovi u prostorvremenu odbacuju se u svim smjerovima od strane svakog postojećeg objekta, ali masivne stvari poput crnih rupa emitiraju signale za koje se nadamo da ćemo ih otkriti. Budući da gravitacijski valovi ne degradiraju niti stupaju u interakciju s materijom dok putuju, mogli bismo dobiti očitavanje objekata poput crnih rupa koji su premali, udaljeni i tamni da bismo ih vidjeli na druge načine. Nažalost, jedina opservatorija gravitacijskih valova na svijetu koja radi nije dovoljno moćna da nanjuši tajne X9. Ali istraživači se nadaju da su opservatorije gravitacijskih valova planirane za budućnost - one koje hoće djelovati iz svemira—moglo bi im pomoći da detaljnije prouče sustav.
