Największa czarna dziura w naszej galaktyce znaleziona

Uściślając: nie chodzi o supermasywną czarną dziurę w centrum naszej galaktyki, której zresztą rewelacyjną fotografię w świetle spolaryzowanym ostatnio udostępniono. Tutaj mówimy o „zwyczajnym” obiekcie, którego genezy należy upatrywać w zapadaniu grawitacyjnym gwiazdy u kresu jej życia.

Największa czarna dziura

Jak podają astronomowie, przeciętna czarna dziura tego typu w Drodze Mlecznej cechuje się masą ok. 10 mas naszego Słońca. Największy do tej pory znany nam obiekt tego typu, Cygnus X-1, miał masę 21 mas naszej gwiazdy – a to czyni BH3, bo tak nazwano nowe odkrycie, czymś wyjątkowym.

Znajdująca się w odległości ok. 2000 lat świetlnych od nas czarna dziura skupia 33 razy więcej materii od naszej dziennej gwiazdy. To zarazem drugi najbliższy nam obiekt tego typu – znajduje się w gwiazdozbiorze Orła, charakterystycznym układzie gwiazd, który możemy wypatrzyć na południowym niebie. Co jeszcze ważniejsze: mamy tu do czynienia z układem binarnym, a czarnej dziurze towarzyszy gwiazda.

Odkrycie było możliwe dzięki misji Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej, następnie dane te zostały zweryfikowane poprzez obserwacje z teleskopów naziemnych, w tym z instrumentu Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) na teleskopie VLT należącym do ESO, zlokalizowanym na pustyni Atakama w Chile. Obserwacje te ujawniły kluczowe właściwości gwiazdy towarzyszącej obiektowi, a to wraz z danymi z Gai umożliwiło astronomom precyzyjny pomiar masy BH3. Na tym jednak nie koniec.

Geneza i dowód na potwierdzenie hipotezy

Interesujący jest fakt, że astronomowie, używając innej metody wykrywania, odkryli podobnie masywne czarne dziury poza naszą galaktyką i wysunęli hipotezę, że mogą one powstawać w wyniku zapadania się gwiazd zawierających w swoim składzie chemicznym bardzo niewiele pierwiastków cięższych od wodoru i helu. Uważa się, że te tak zwane gwiazdy ubogie w metale tracą mniej masy w ciągu swojego życia, w związku z czym po ich śmierci pozostaje więcej materiału, który może wytworzyć wysokomasywne czarne dziury. Jednak do tej pory brakowało dowodów bezpośrednio łączących gwiazdy ubogie w metale z czarnymi dziurami o dużej masie. Odkrycie BH3 to zmienia.

Ze wcześniej przeprowadzonych badań jasno bowiem wynika, że gwiazdy występujące w parach mają zazwyczaj podobny skład. To zaś oznacza, że badając towarzysza BH3, możemy trafić na wskazówki dotyczące składu gwiazdy, która zamieniła się w odkrytą czarną dziurę. Dane UVES wykazały, że BH3 rzeczywiście mogła w przeszłości zawierać w swym składzie bardzo mało metali.

Fotografia otwierająca: ESO/M. Kornmesser