To pierwsza taka czarna dziura. Przełomowe odkrycie amerykańskich astrofizyków

Zespół naukowców z Massachusetts Institute of Technology (MIT) oraz California Institute of Technology (Caltech) opublikował 23 października 2024 roku w czasopiśmie naukowym „Nature” badania, w których opisał pierwszą w historii czarną dziurę w układzie potrójnym.

Pierwsza odkryta przez ludzi czarna dziura w układzie potrójnym

Odkryte do tej pory czarne dziury były układami podwójnymi. Składały się z czarnej dziury i drugiego krążącego wokół obiektu, którym najczęściej była gwiazda lub inna czarna dziura. Niezwykłość odkrycia naukowców z MIT i Caltech polega na tym, że zaobserwowali oni czarną dziurę, która istnieje w układzie potrójnym. Wokół czarnej dziury krąży więc nie jedna gwiazda, a dwie.

V404 Cygni: Czarna dziura w układzie potrójnym

Chodzi o układ V404 Cygni. Jest to czarna dziura oddalona od Ziemi o ok. 8 000 lat świetlnych i położona w gwiazdozbiorze Łabędzia w galaktyce Drogi Mlecznej. Układ został odkryty w 1992 roku i był jednym z pierwszych obiektów, co do których potwierdzono, że jest czarną dziurą. Z czasem stał się też jedną z lepiej zbadanych czarnych dziur. Opisano go w ponad 1 300 artykułach naukowych.

V404 Cygni ponownie zwrócił uwagę naukowców niedawno. Poszukując nowych czarnych dziur, natknęli się – jak zrelacjonowano w komunikacie zamieszczonym na stronie internetowej Massachusetts Institute of Technology (MIT) – na zagadkowe zdjęcie przedstawiające V404 Cygni. Badacze zaobserwowali na nim dwie plamy światła zaskakująco blisko siebie. Pierwsza z nich była dobrze zbadaną do tej pory czarną dziurą z wewnętrzną, blisko orbitującą gwiazdą. Natomiast druga plama światła okazała się czymś, co do tej pory nie zostało dobrze zbadane. Światło pochodziło prawdopodobnie z bardzo odległej gwiazdy.

Zespół naukowców pod przewodnictwem Kevina Burdge’a z Wydziału Fizyki MIT rozpoczął badania nad zidentyfikowanym w ten sposób układem potrójnym.

Czytaj więcej

Technologie

Satelita zniszczony na orbicie. Szczątki obiektu śledzą Siły Kosmiczne USA

Dostawca usług telekomunikacyjnych Intelsat poinformował 19 października o awarii satelity IS-33e. Kilka dni później potwierdzono, że doszło do rozpadu obiektu. Namierzono już kilkadziesiąt szczątków krążących po orbicie.

Układ V404 Cygni: Czarna dziura, wokół której krążą dwie gwiazdy

Układ V404 Cygni składa się z centralnej czarnej dziury, która pochłania materię z małej gwiazdy, która krąży blisko niej – po orbicie wynoszącej sześć i pół dnia. Ponadto wokół czarnej dziury – w znacznym oddaleniu – krąży jeszcze jedna gwiazda. Zewnętrzna gwiazda jest oddalona od czarnej dziury – jak obliczył Burdge – o 3 500 jednostek astronomicznych (AU), co oznacza, że jest to odległość 3 500 razy większa niż między Ziemią a Słońcem. Zewnętrzna gwiazda potrzebuje aż 70 tys. lat na okrążenie czarnej dziury.

Naukowcy w trakcie prowadzonych badań postanowili sprawdzić, czy zewnętrzna gwiazda jest połączona z czarną dziurą i jej wewnętrzną gwiazdą. Wykorzystali do tego dane z satelity Gaia należącej do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), która od 10 lat śledzi ruchy gwiazd w galaktyce. Przeprowadzona analiza potwierdziła, że gwiazda znajdująca się w znacznym oddaleniu od czarnej dziury jest z nią grawitacyjnie związana. V404 Cygni i oddalona od niego gwiazda poruszają się w tym samym kierunku i z tą samą prędkością, co – jak zauważa Kevin Burdge cytowany przez komunikat MIT – najprawdopodobniej nie może być przypadkiem. Gwiazdy połączone są siłą grawitacji. To zaś potwierdza, że układ V404 Cygni jest układem potrójnym.

Czytaj więcej

Kosmos

Przełomowe odkrycie dzięki teleskopowi Webba. „Samotne” kwazary zaskoczyły naukowców

Najnowsze badania dotyczące kwazarów wykonano dzięki technologicznym możliwościom Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Wyniki analiz „antycznych” obiektów zamiast dać odpowiedzi, postawiły jednak kolejne pytania. Podważyły także niektóre teorie o wczesnej historii kosmosu.

Układ V404 Cygni powstał inaczej niż znane do tej pory czarne dziury

Do tej pory naukowcy uważali, że czarna dziura powstaje jedynie w wyniku gwałtownej eksplozji kończącej cykl życia gwiazd, który to proces znany jest jako supernowa. Wówczas gwiazda w czasie ostatniego wybuchu uwalnia ogromną ilość energii i światła, a następnie zapada się w czarną dziurę. W efekcie czarna dziura odpycha obiekty astronomiczne, które znajdują się w jej pobliżu.