Odkryto unikalny układ potrójny z czarną dziurą

Dotychczas czarne dziury były najczęściej obserwowane w układach podwójnych, w których czarna dziura przyciągała orbitującą gwiazdę, pochłaniając jej materię. Jednak nowe odkrycie pokazuje, że nie jest to jedyna możliwość. Zespół badaczy odkrył układ składający się z jednej czarnej dziury i dwóch gwiazd. Taka konfiguracja nie była wcześniej znana. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.

V404 Cygni - bo tak nazywa się ten niezwykły układ - zawiera czarną dziurę o masie dziewięciokrotnie większej od masy Słońca. Została po raz pierwszy zaobserwowana w 1992 roku i od tamtej pory stała się obiektem intensywnych badań. Cygni znajduje się 7,8 tys. lat świetlnych od Ziemi.

W 2022 roku NASA przekształciła echa świetlne z V404 Cygni w dźwięki, co pozwoliło nam "usłyszeć" czarną dziurę. Echa te dostarczają naukowcom cennych informacji o warunkach panujących wokół czarnych dziur.

Dotychczas sądzono, że V404 Cygni jest układem podwójnym, składającym się z czarnej dziury i gwiazdy, która powoli traci swoją materię na rzecz tej pierwszej. Najnowsze odkrycia wskazują jednak na obecność drugiej gwiazdy, która, choć znajduje się znacznie dalej, wciąż jest częścią tego układu. Oznacza to, że mamy do czynienia z układem potrójnym, w którym dwie gwiazdy krążą wokół jednej czarnej dziury.

Wewnątrz tego układu jedna gwiazda orbituje czarną dziurę w czasie krótszym niż tydzień, podczas gdy druga - znacznie odleglejsza - potrzebuje na to aż 70 tys. lat. Zewnętrzna gwiazda znajduje się w odległości około 3,5 tys. jednostek astronomicznych od czarnej dziury, co jest równowartością 100-krotnej odległości między Plutonem a Słońcem.

Jednym z największych wyzwań dla naukowców było zrozumienie, jak mogła powstać taka konfiguracja. Standardowe teorie zakładają, że czarne dziury powstają w wyniku supernowych - potężnych eksplozji, które powinny odrzucić w przestrzeń wszystko w swoim pobliżu. Druga gwiazda w układzie V404 Cygni nie została jednak "wyrzucona", co oznacza, że czarna dziura musiała powstać w inny sposób.

Zespół badaczy doszedł do wniosku, że najlepszym wyjaśnieniem jest tzw. bezpośredni kolaps. W tym procesie gwiazda zapada się pod wpływem własnej grawitacji, a "przemianie" nie towarzyszy eksplozja. W efekcie tego w przestrzeń kosmiczną nie jest wtedy emitowana żadna znacząca energia. Hipoteza ta jest niezwykle cenna, ponieważ sugeruje, że najpewniej istnieje jeszcze wiele innych, nieodkrytych układów potrójnych.

***

Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!