Колебане разкрива най-масивната звездна черна дупка в нашата галактика
Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN. .
Астрономите забелязаха най-масивната позната звездна черна дупка в галактиката Млечен път, след като откриха необичайно колебание в космоса.
Така нареченият „спящ гигант“, наречен Gaia BH3, има маса, която е почти 33 пъти по-голяма от тази на нашето слънце и се намира на 1926 светлинни години в съзвездието Орла, което го прави втората най-близка известна черна дупка до Земята . Най-близката черна дупка е Gaia BH1, която се намира на около 1500 светлинни години и има маса, която е почти 10 пъти по-голяма от тази на нашето слънце.
Астрономите откриха черната дупка, докато разглеждаха наблюденията, направени от космическия телескоп Gaia на Европейската космическа агенция за предстоящото оповестяване на данни на научната общност. Изследователите не очакваха да открият нищо, но странно движение - причинено от гравитационното влияние на Gaia BH3 върху близък спътник - привлече вниманието им.
Много „спящи“ черни дупки нямат спътник достатъчно близо, за да ги хапнат, така че са много по-трудни за забелязване и не генерират никаква светлина. Но други звездни черни дупки изсмукват материал от придружаващите звезди и този обмен на материя освобождава ярки рентгенови лъчи, които могат да бъдат забелязани чрез телескопи.
Колебащото се движение на стара гигантска звезда в съзвездието Орела разкри, че тя е в орбитален танц със спяща черна дупка и това е третата такава спяща черна дупка, забелязана от Гея.
Изследователите са използвали много големия телескоп на Европейската южна обсерватория в пустинята Атакама в Чили и други наземни обсерватории, за да потвърдят масата на Gaia BH3, а тяхното изследване също така предлага нови улики за това как са се появили такива огромни черни дупки. Констатациите се появиха във вторник в списание Astronomy & Astrophysics.
„Никой не е очаквал да открие черна дупка с голяма маса, дебнеща наблизо, незабелязана досега“, каза водещият автор на изследването Паскуале Пануцо, астроном от Парижката обсерватория, част от Националния център за научни изследвания на Франция и член на Gaia колаборация , в изявление. „Това е откритието, което правите веднъж в изследователския си живот.“
Тайните на древните звезди
Титлата за най-масивната черна дупка в нашата галактика винаги ще принадлежи на Стрелец A*, свръхмасивната черна дупка, разположена в центъра на Млечния път, която има около 4 милиона пъти по-голяма от масата на слънцето, но това е защото е свръхмасивна черна дупка, а не звездна черна дупка.
Процесът, чрез който се образуват свръхмасивни черни дупки, е слабо разбран, но една теория предполага, че това се случва, когато масивни космически облаци колапсират. Звездни черни дупки се образуват, когато масивни звезди умират. Така че Gaia BH3 е най-масивната черна дупка в нашата галактика, образувана от смъртта на масивна звезда.
Звездните черни дупки, наблюдавани в галактиката Млечен път, са средно около 10 пъти по-масивни от слънцето. До откриването на Gaia BH3, най-голямата известна звездна черна дупка в нашата галактика беше Cygnus X-1, която е 21 пъти по-голяма от масата на слънцето. Докато Gaia BH3 е изключителна находка в нашата галактика по стандартите на астрономите, тя е подобна по маса на обекти, открити в много далечни галактики.
Учените вярват, че звездни черни дупки с маси като Gaia BH3 са се образували, когато бедните на метали звезди са се разпаднали. Смята се, че тези звезди, които включват водород и хелий като най-тежки елементи, губят по-малко маса през живота си, така че имат повече материал в края, който може да доведе до черна дупка с голяма маса.
Но астрономите не са успели да намерят доказателства, свързващи пряко черните дупки с голяма маса и бедните на метали звезди, докато не открият Gaia BH3.
Авторите на изследването казаха, че сдвоените звезди са склонни да бъдат сходни по състав. Верни на очакванията, изследователите установиха, че звездата, обикаляща около Gaia BH3, е бедна на метал, което означава, че звездата, която е формирала Gaia BH3, вероятно е същата.
„Това, което ме учудва, е, че химическият състав на спътника е подобен на този, който откриваме в старите бедни на метали звезди в галактиката“, каза съавторът на изследването Елизабета Кафау, член на сътрудничеството на Gaia в Обсерваторията на Париж, в изявление.
Звездата, обикаляща около Gaia BH3, вероятно се е формирала през първите 2 милиарда години след Големия взрив, създал Вселената преди 13,8 милиарда години. Траекторията на звездата, която се движи в обратната посока на много звезди в галактическия диск на Млечния път, предполага, че тя е била част от малка галактика, която се е сляла с Млечния път преди повече от 8 милиарда години.
Сега екипът се надява, че изследването може да позволи на други астрономи да изучават колосалната черна дупка и да разкрият повече от нейните тайни, без да се налага да чакат останалата част от пускането на данни от Gaia, планирано за края на 2025 г.
„Впечатляващо е да видим трансформиращото въздействие, което Gaia оказва върху астрономията и астрофизиката“, каза в изявление Карол Мъндел, директор по науката на Европейската космическа агенция. „Неговите открития стигат далеч отвъд първоначалната цел на мисията, която е да създаде изключително прецизна многоизмерна карта на повече от един милиард звезди в нашия Млечен път.“
