Povečana zvezda kaže na črno luknjo v kroglasti zvezdi

Umetnikov koncept črne luknje s 4 sončnimi masami v kroglasti zvezdni kopici NGC 3201, prekoTO.

Zvezda v kroglasti zvezdni kopici NGC 3201 se obnaša zelo čudno. Vrti se naprej in nazaj s hitrostjo nekaj sto tisoč kilometrov na uro, vzorec pa se ponavlja vsakih 167 dni. Astronomi menijo, da ta zvezda kroži okoli nevidne črne luknje s štirikratno maso našega sonca. Če je tako, je prvineaktivenčrno luknjo, ki jo najdemo v kroglasti kopici, prvo pa z neposrednim opazovanjem njene gravitacijske sile.

Astronomi so dejaliTo pomembno odkritje se ne nanaša le na naše razumevanje nastanka teh zvezdnih kopic in črnih lukenj, ampak tudi na izvordogodki gravitacijskih valov, naj bi se to zgodilo med združevanjem dveh črnih lukenj v tem masnem območju.

Znano je, da ima naša domača galaksija Mlečna pot več kot 150 kroglastih zvezdnih kopic. So simetrične krogle več deset tisoč starodavnih zvezd, ki krožijo zunaj ploščatega diska galaksije in naj bi nastale v zgodnji zgodovini galaksije, približno v istem času, ko je nastala sama Rimska cesta.

Približno 150 kroglastih zvezdnih kopic obdaja našo galaksijo.

NGC 3201 naj bi bil star več kot 10 milijard let (v nasprotju s starostjo našega sonca približno štiri milijarde let in pol). Nahaja se na našem nebu v smeri južnega ozvezdjaVela Jadra, na razdalji približno 16.300svetlobnih letz Zemlje. Ocenjena masa celotne kopice je približno 254.000 -krat večja od našega sonca.

Astronomi so to grozdo preučevali z uporaboMUSEinstrument na ESOZelo velik teleskopv Čilu. Glavni avtorBenjamin GiesersGeorg-August-Universität Göttingen v Nemčiji je opazil nenavadno vedenje določene zvezde v kopici. Rekel je:

Krožila je okoli nečesa, kar je bilo popolnoma nevidno in je imelo maso več kot štirikrat večjo od sonca - to je lahko le črna luknja! Prvi je bil najden v kroglasti gruči z neposrednim opazovanjem njegovega gravitacijskega vlečenja.

Barvno sestavljena slika kroglastega grozda NGC 3201, pridobljena z instrumentom WFI na 2,2-metrskem teleskopu ESO/MPG v La Silla. Slika prekoTO.

Posnetek vesoljskega teleskopa Hubble osrednjega območja NGC 3201. Modri ​​krog obdaja zvezdo, ki se obnaša čudno in naj bi krožila okoli črne luknje. Slika prekoTO.

ESO je pojasnil:

Odnos med črnimi luknjami in kroglastimi grozdi je pomemben, a skrivnosten. Zaradi velikih mas in velike starosti naj bi ti grozdi ustvarili veliko število zvezdnih mas črnih lukenj, ki so nastale, ko so masivne zvezde v njih eksplodirale in propadle v dolgi življenjski dobi kopice.

Instrument ESO MUSE astronomom ponuja edinstveno sposobnost merjenja gibanja na tisoče oddaljenih zvezd hkrati. S to novo ugotovitvijo je ekipa prvič uspela zaznati neaktivno črno luknjo v središču kroglaste kopice - tisto, ki trenutno ne pogoltne snovi in ​​ni obdana z žarečim diskom plina. Maso črne luknje bi lahko ocenili z gibi zvezde, ujete v njeno ogromno gravitacijsko privlačnost.

Glede na opazovane lastnosti je bila zvezda približno 0,8 -krat večja od mase našega sonca, masa njenega skrivnostnega dvojca pa je bila izračunana pri približno 4,36 -kratni masi sonca - skoraj zagotovo črna luknja.

Nedavna odkritja radijskih in rentgenskih virov v kroglastih grozdih ter odkrivanje signalov gravitacijskih valov iz leta 2016, ki nastanejo z združitvijo dveh črnih lukenj z zvezdno maso, kažejo, da so te relativno majhne črne luknje pogostejše v kroglastih grozdih kot se je prej mislilo.

Giesers je zaključil:

Do nedavnega je veljalo, da bodo skoraj vse črne luknje izginile iz kroglastih gruč po kratkem času in da takšni sistemi sploh ne bi smeli obstajati! A očitno temu ni tako.

Ta karta prikazuje ozvezdje Vela in označuje večino zvezd, vidnih s prostim očesom v jasni temni noči. Kroglasta zvezdna kopica NGC 3201 je označena z rdečim krogom. To kopico je v daljnogledu slabo vidno in se z amaterskim teleskopom zmerne velikosti razcepi v številne blede zvezde. Grafikon prekoTO, IAU in Sky & Telescope.

Bottom line: Astronomi so opazili čudno vedenje zvezde v grozdovni kopici NGC 3201 in ugotovili, da mora krožiti okoli črne luknje s štiri sončne mase.

Vir: 'Kandidat za ločeno zvezdno maso črne luknje v kroglasti kopici NGC 3201', avtorja B. Giesers et al., Ki bo objavljen v reviji Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.