VFTS 243 je binárny systém veľkej horúcej modrej hviezdy a čiernej diery, ktoré obiehajú okolo seba, ako je vidieť na tejto animácii.
V oblasti výskumu čiernych dier sa vždy deje niečo nové a vzrušujúce.
Albert Einstein prvýkrát vydal svoju knihu vysvetľujúcu teória všeobecnej relativity— ktorý predpokladal čierne diery — v roku 1922. O sto rokov neskôr astronómovia zachytili skutočné obrázky čiernej diery v strede Mliečnej dráhy. V nedávnom článku tím astronómov opisuje ďalší vzrušujúci nový objav: prvá „spiaci“ čierna diera pozorované mimo galaxie.
Som astrofyzik ktorý študoval čierne diery – najhustejšie objekty vo vesmíre – takmer dve desaťročia. Spiace čierne diery sú čierne diery, ktoré nevyžarujú žiadne detekovateľné svetlo. Preto je známe, že je ťažké ich nájsť. Tento nový objav je vzrušujúci, pretože poskytuje pohľad na formovanie a vývoj čiernych dier. Tieto informácie sú dôležité pre pochopenie gravitačné vlny ako aj iné astronomické udalosti.
Čo presne je VFTS 243?
VFTS 243 je binárny systém, čo znamená, že sa skladá z dvoch objektov, ktoré obiehajú okolo spoločného ťažiska. Prvým objektom je a
veľmi horúca, modrá hviezda s 25-násobkom hmotnosti Slnka a druhá je čierna diera deväťkrát hmotnejšia ako Slnko. VFTS 243 sa nachádza v hmlovine Tarantula vo Veľkom Magellanovom mračne, satelitnej galaxii Mliečnej dráhy. asi 163 000 svetelných rokov od Zeme.Toto video začína pohľadom na Mliečnu dráhu a približuje sa až k VFTS 243, ktorý sa nachádza vo Veľkom Magellanovom oblaku.
Čierna diera vo VFTS 243 sa považuje za spiacu, pretože nevyžaruje žiadne detekovateľné žiarenie. To je v ostrom kontraste s inými binárnymi systémami, v ktorých sú detekované silné röntgenové lúče z čiernej diery.
Čierna diera má priemer približne 54 kilometrov a je zakrpatená energetickou hviezdou, ktorá je asi 200 000-krát väčšia. Oba sa rýchlo otáčajú okolo spoločného ťažiska. Dokonca aj s najvýkonnejšími ďalekohľadmi sa systém vizuálne javí ako jedna modrá bodka.
Nájdenie spiacich čiernych dier
Astronómovia majú podozrenie, že v Mliečnej dráhe a vo Veľkom Magellanovom oblaku existujú stovky takýchto binárnych systémov s čiernymi dierami, ktoré nevyžarujú röntgenové lúče. Čierne diery sú najľahšie viditeľné, keď sú odstraňovanie hmoty zo sprievodnej hviezdy, proces známy ako „kŕmenie“.
Kŕmenie vytvára disk plynu a prachu, ktorý obklopuje čiernu dieru. Keď materiál v disku padá dovnútra smerom k čiernej diere, trenie zahreje akrečný disk na milióny stupňov. Tieto horúce disky hmoty vyžarujú obrovské množstvo röntgenových lúčov. Prvá čierna diera, ktorá bola odhalená týmto spôsobom, je známa Systém Cygnus X-1.
Astronómovia to vedia už roky VFTS 243 je binárny systém, ale či je systém dvojicou hviezd alebo tancom medzi jednou hviezdou a čiernou dierou, nebolo jasné. Na určenie, čo je pravda, tím študujúci dvojhviezdu použil techniku tzv spektrálne rozuzlenie. Táto technika oddeľuje svetlo z VFTS 243 do jeho základných vlnových dĺžok, čo je podobné tomu, čo sa stane, keď biele svetlo vstúpi do hranola a vytvoria sa rôzne farby.
Táto analýza odhalila, že svetlo z VFTS 243 bolo z jedného zdroja, nie z dvoch samostatných hviezd. Keďže zo spoločníka hviezdy nevychádza žiadne detegovateľné žiarenie, jediným možným záverom bolo, že druhé teleso v dvojhviezde je čierna diera a teda prvá spiaca čierna diera nájdená mimo galaxie Mliečna dráha.
Prečo je VFTS 243 dôležitý?
Väčšina čiernych dier s hmotnosťou menšou ako 100 Sĺnk vzniká kolapsom masívnej hviezdy. Keď sa to stane, často dochádza k a obrovský výbuch známy ako supernova.
Skutočnosť, že čierna diera v systéme VFTS 243 je na kruhovej obežnej dráhe s hviezdou, je silným dôkazom toho, že nedošlo k výbuchu supernovy, ku ktorému by inak mohlo dôjsť. kopla do čiernej diery mimo systému – alebo prinajmenšom narušili obežnú dráhu. Namiesto toho sa zdá, že pôvodná hviezda zrútil priamo vytvoriť čiernu dieru bez výbuchu.
Masívna hviezda v systéme VFTS 243 bude žiť len ďalších 5 miliónov rokov – čo je v astronomických časových horizontoch mihnutie oka. Smrť hviezdy by mala viesť k vytvoreniu ďalšej čiernej diery, ktorá premení systém VFTS 243 na dvojhviezdu čiernej diery.
K dnešnému dňu astronómovia zaznamenali takmer 100 udalostí, pri ktorých sa binárne čierne diery zlúčili a vytváral vlnky v časopriestore. Ale ako sa tieto binárne systémy čiernych dier tvoria, je stále neznáme, a preto sú VFTS 243 a podobné systémy, ktoré sa ešte len nemajú objaviť, také dôležité pre budúci výskum. Príroda má možno zmysel pre humor – pretože čierne diery sú najtemnejšie objekty v existencii a nevyžarujú žiadne svetlo, no osvetľujú naše základné chápanie vesmíru.
Idan Ginsburg, Akademická fakulta fyziky a astronómie, Štátna univerzita v Georgii. Tento článok je znovu publikovaný z Konverzácia pod licenciou Creative Commons. Čítať pôvodný článok.
Zoznam obrázkov podľa ESO/L. Calçada
