ESA-ina misija Gaia je otkrila crnu rupu sa masom 33 puta većom od mase Sunca. Ovo je prvi put da je ovako velika crna rupa zvezdanog porekla uočena unutar Mlečnog puta. Do sada je ovaj tip crnih rupa uočen samo u udaljenim galaksijama.
Velika većina crnih rupa privlači materiju iz obližnjeg zvezdanog pratioca koja kada padne u njen akrecioni disk oslobađa rendgenske zrake. Crna rupa koja nema bliskog pratioca ne generiše svetlost pa se teško uočava. To su „uspavane“crne rupe.
Pripremajući objavljivanje Gaia kataloga, Data Release 4 (DR4), proveravano je kretanje milijardi zvezda. Gaia namenski tim za istraživanje„čudnih“ slučajeva je zapazio staru džinovsku zvezdu u sazvežđu Akvila, na udaljenosti od 1926 svetlosnih godina od Zemlje. Kolebanje njene putanje ukazalo je da je ona zaključana gravitacijom u orbiti oko uspavane crne rupe mase oko 33 puta veće od Sunčeve.
Ovo je treća uspavana crna rupa koju je Gaia pronašla. Nazvana je Gaia BH3. „Ovo je otkriće koje napravite jednom u svom istraživačkom životu“, kaže Paskual Panuzo iz CNRS, Opservatorije u Parizu, vodeći autor ovog otkrića. "Do sada su ovako velike crne rupe otkrivene samo u udaljenim galaksijama, zahvaljujući posmatranju gravitacionih talasa opservatorija LIGO-Devica-KAGRA."
Prosečna masa poznatih crnih rupa zvezdanog porekla u našoj galaksiji je oko 10 puta veća od mase našeg Sunca. Do sada je rekord držala crna rupa u binarnom sistemu u sazvežđu Labud (Cig X-1), čija je masa oko 20 puta veća od Sunčeve.
Gaia je omogućila određivanje mase Gaia BH3 i dokazala da crne rupe u ovom opsegu mase postoje. Trenutno razumevanje evolucije masivnih zvezdi ne objašnjava kako su ove vrste crnih rupa nastale.
Većina teorija predviđa da masivne zvezde značajan deo svog materijala, u svojoj starosti vetrovima odbacuje u svemir i na kraju delimično oduvane eksplodiraju kao supernove. Jezgro se urušava i u zavisnosti od svoje mase postaje neutronska zvezda ili crna rupa. Jezgra koja završavaju kao crne rupe 30 puta veće od mase našeg Sunca je veoma teško objasniti.
Zvezda koja kruži oko Gaje BH3 na oko 16 puta udaljenosti od Sunca do Zemlje je drevna džinovska zvezda nastala u prve dve milijarde godina nakon Velikog praska, u vreme nastajanja Mlečnog puta. Pripada galaktičkom zvezdanom oreolu i kreće se u suprotnom smeru od zvezda galaktičkog diska. Njena putanja ukazuje da je verovatno bila deo male galaksije ili kuglastog jata koje je naša galaksija privukla pre više od osam milijardi godina.
Zvezda pratilac ima vrlo malo elemenata težih od vodonika i helijuma, što ukazuje da je masivna zvezda od koje je nastala Gaia BH3 mogla biti veoma siromašna teškim elementima. To po prvi put podržava teoriju da je crna rupa velike mase primećena eksperimentima sa gravitacionim talasima nastala kolapsom prvobitne masivne zvezde siromašne teškim elementima. Ove rane zvezde su možda evoluirale drugačije od masivnih zvezda koje trenutno vidimo u našoj galaksiji.
Sastav zvezde pratioca takođe može baciti svetlo na mehanizam formiranja ovog binarnog sistema. „...hemijski sastav pratioca je sličan onome što nalazimo u starim zvezdama siromašnim metalima u galaksiji“, objašnjava Elizabeta Cafau iz CNRS, Opservatoirje u Parizu, članicaGaia saradnje. „Nema dokaza da je ova zvezda bila kontaminirana materijalom koji je izbačen eksplozijom supernove masivne zvezde koja je postala BH3.” Ovo bi moglo sugerisati da je crna rupa stekla svog pratioca tek nakon svog rođenja, uhvativši ga iz drugog sistema.
Sledeće izdanje Gaia podataka obećava da će biti zlatni rudnik za proučavanje binarnih sistema i otkrivanje više uspavanih crnih rupa u našoj galaksiji. „Radili smo na poboljšanju načina na koji obrađujemo specifične skupove podataka u poređenju sa prethodnim izdanjem podataka DR3, tako da očekujemo da ćemo otkriti mnogo više crnih rupa u DR4“, zaključuje Beri Hol sa Univerziteta u Ženevi, član Gaia kolaboracije.
Ostaje još mnogo toga da se istraži o prirodi Gaia BH3.
| SVE JE FIZIKA Miša Bracić |
 |
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
