Mărește / Orbita stelei, prezentată aici în lumină, este influențată de gaura neagră mult mai masivă, indicată de orbita roșie.
În ceea ce privește găurile negre, există două categorii: cele supermasive care trăiesc în centrul galaxiilor (și nu suntem siguri cum au ajuns acolo) și cele cu masă stelară care s-au format prin supernove care pun capăt vieții stelelor masive. .
Înainte de apariția detectorilor de unde gravitaționale, cea mai grea gaură neagră cu masă stelară despre care știam avea doar puțin mai mult de o duzină de ori masa Soarelui. Și acest lucru are sens, având în vedere că violența exploziilor de supernove care formează aceste găuri negre asigură că doar o fracțiune din masa stelei pe moarte este transferată în descendenții ei întunecați. Dar apoi datele undelor gravitaționale au început să curgă și am descoperit că există o mulțime de găuri negre mai grele, cu mase de zeci de ori mai mari decât cele ale Soarelui. Dar le-am putut găsi doar când s-au izbit într-o altă gaură neagră.
Acum, datorită lui Misiunea Gaia, avem dovezi observaționale ale celei mai mari găuri negre din Calea Lactee în afara celei supermasive, cu o masă de 33 de ori mai mare decât cea a Soarelui. Și, în termeni galactici, este chiar alături, la aproximativ 2.000 de ani lumină distanță, ceea ce înseamnă că va fi relativ ușor să înveți mai multe.
Cartografierea stelelor
Deși găurile negre cu masă stelară sunt de câteva ori mai mari decât masa Soarelui, ele nu sunt chiar atât de grele în marea schemă a lucrurilor. Soiurile de stele care tind să lase găuri negre în urmă tind, de asemenea, să ducă existențe violente, aruncând multe din ele în spațiu înainte de a muri. Iar supernova care formează gaura neagră expulzează în mod evident o mare parte din masa stelei, mai degrabă decât să o alimenteze în gaura neagră. S-a crezut că aceste procese stabilesc limite pentru cât de mare ar putea fi o gaură neagră cu masă stelară atunci când se formează.
Descoperirea unor găuri negre mai mari prin intermediul detectorilor de unde gravitaționale a sugerat că acest lucru nu este adevărat. Deși există modalități prin care găurile negre să devină mai mari după ce se formează – hrănire excesivă, fuziuni – nu era clar că aceste evenimente au avut loc suficient de des pentru a explica frecvența găurilor negre grele pe care le vedeam. Și detectarea lor prin unde gravitaționale nu ne spune nimic despre istoria cum au devenit atât de mari.
De aceea, descoperirea lui Gaia BH3 (care este ceea ce echipa de cercetare îl folosește pentru a evita să fie nevoie să reintroduceți Gaia DR3 4318465066420528000 tot timpul) este atât de intrigantă. Gaura neagră stă calm într-un sistem binar, fără a face nimic în special. Dar știm că este acolo datorită influenței sale gravitaționale.
Gaia este o misiune ESA de a cartografi locația și mișcarea multor dintre stelele mai strălucitoare ale Căii Lactee, imaginându-le de mai multe ori din perspective diferite. De asemenea, adună date de bază despre lumina stelelor, permițându-ne să estimăm lucruri precum vârsta și compoziția. Și, pe lângă mișcarea lor în galaxie, Gaia le poate măsura mișcarea față de Pământ, o metodă care este utilă pentru detectarea interacțiunilor orbitale, cum ar fi prezența stelelor însoțitoare sau a exoplanetelor.
Echipa Gaia era ocupată cu pregătirea pentru cea de-a patra lansare a datelor de la navă spațială și rula teste de validare pentru software-ul folosit pentru detectarea sistemelor stelare binare când au dat peste Gaia BH3. Deși în mod normal ar publica descoperirea sa în același timp cu lansarea datelor, ei consideră noul obiect prea important pentru a fi așteptat: „Am făcut pasul excepțional de publicare a acestei lucrări pe baza datelor preliminare înainte de DR4 oficial din cauza natura unică a descoperirii, despre care credem că nu ar trebui să fie păstrată de comunitatea științifică până la următoarea lansare.”
Găsirea invizibilului
Fiecare stea din galaxia noastră este în mișcare față de fiecare alta. Ele orbitează în jurul centrului galaxiei noastre și pot avea o istorie care a conferit un impuls suplimentar – interacțiuni gravitaționale cu vecinii, care au făcut parte dintr-o galaxie mai mică care a fost consumată de Calea Lactee și așa mai departe. Dar acea mișcare se schimbă doar pe scale de timp foarte lungi. Prin contrast, orice stea de pe o orbită experimentează schimbări regulate în mișcarea sa, în plus față de călătoria sa totală prin galaxie. Ca parte a procesării datelor sale, echipa Gaia încearcă să identifice atât mișcarea generală, cât și orice indicii că o stea orbitează ca parte a unui sistem binar.
Steaua care orbitează pe Gaia BH3 este similară ca masă cu Soarele, dar prezintă un fel de oscilări periodice care indică că se află pe o orbită reciprocă cu un însoțitor. Însoțitorul în sine, totuși, era complet invizibil, ceea ce înseamnă că este aproape sigur o gaură neagră (datele Gaia fusese deja folosit pentru a identifica găurile negre în acest fel). Și, pe baza masei și mișcării orbitale a stelei vizibile, este posibil să se estimeze masa companionului invizibil.
Estimarea a ajuns să fie de 32 de mase solare, ceea ce este semnificativ mai mare decât orice altceva identificat în setul de date Gaia. Deci, echipa Gaia a vrut să confirme că aceasta nu a fost o problemă de software și a folosit telescoape de pe Pământ pentru a observa același sistem. Trei observatoare diferite au confirmat că există, iar estimările de masă rezultate au fost puțin mai mari decât cele derivate numai din datele Gaia: puțin sub 33 de mase solare.
Presupunând că este un singur obiect și nu două găuri negre care orbitează îndeaproape, aceasta o face cea mai mare gaură neagră nesupermasivă cunoscută în Calea Lactee. Și îl plasează în intervalul de masă care a fost dificil de explicat prin formațiuni în supernove.
Comentarii recente