Nauka  / News

Pamiętacie czarną dziurę o masie 70 mas Słońca? Właśnie podważono te pomiary

Czarne dziury o masie gwiazdowej powstają, gdy masywne gwiazdy kończą swoje życie gwałtownym kolapsem. Obserwacje wykazały, że czarne dziury o masie gwiazdowej charakteryzują się masą około dziesięciu mas Słońca, co zgadza się z obecnie przyjmowanymi teoriami ewolucji gwiazd.

Kilka miesięcy temu chiński zespół astronomów poinformował o odkryciu czarnej dziury o masie 70 mas Słońca, co w przypadku potwierdzenia stanowiłoby wyzwanie dla obecnych teorii. Nic więc zatem dziwnego, że artykuł naukowy ich autorstwa sprowokował falę badań teoretycznych oraz nowych obserwacji astronomicznych. Wśród zainteresowanych badaczy znaleźli się także astronomowie z uniwersytetów w Poczdamie i Erlangen/Norymberdze. Naukowcy odkryli, że być może w rzeczywistości wcale nie jest to czarna dziura, a na przykład masywna gwiazda neutronowa lub nawet zwykła gwiazda. Wyniki swoich badań opublikowali w renomowanym periodyku naukowym Astronomy & Astrophysics.

Czarna dziura o masie gwiazdowej

Potencjalna czarna dziura została odkryta pośrednio na podstawie ruchu towarzyszącej jej jasnej gwiazdy okrążającej swojego niewidocznego kompaktowego towarzysza w ciągu 80 dni.

Błędna interpretacja

Na podstawie nowych obserwacji, belgijski zespół wykazał, że pierwotne pomiary zostały źle zinterpretowane, a tym samym nie ma pewności, czy faktycznie w układzie tym znajduje się czarna dziura. Najważniejsza kwestia, czyli to jak powstał obserwowany układ podwójny, pozostaje nierozwiązana.

Kluczowym aspektem tutaj jest masa widocznego składnika układu, gorącej gwiazdy LS V+22 25. Im masywniejsza jest gwiazda, tym masywniejsza musi być czarna dziura, aby pasowała do obserwowanego ruchu jasnej gwiazdy. Podejrzewano, że ta druga to normalna gwiazda o masie ośmiu mas Słońca.

Zespół astronomów z Uniwersytetu Frederyka i Aleksandra w Erlangen i Norymberdze (FAU) i Uniwersytetu w Poczdamie przyjrzał się dokładniej archiwalnym widmom LS V+22 25 zarejestrowanym za pomocą teleskopu Keck na szczycie Mauna Kea na Hawajach. W szczególności zainteresowani byli obfitością poszczególnych pierwiastków na powierzchni gwiazdy. Co ciekawe badacze dostrzegli różnice w obfitości helu, węgla, azotu i tlenu w porównaniu ze standardowym składem młodej masywnej gwiazdy. Wartości obserwowane na powierzchni  pasowały do pozostałości po fuzji wodoru, procesie zachodzącym głęboko w jądrze młodych gwiazd, a nie na ich powierzchni.

Na pierwszy rzut oka widmo faktycznie przypominało młodą masywną gwiazdę. Niemniej jednak kilka własności wydawało nam się podejrzane. Dlatego też na nowo przyjrzeliśmy się danym archiwalnym - mówi Andreas Irrgang z Instutu Astronomii na FAU.

Autorzy doszli do wniosku, że LS V+22 25 musiał oddziaływać ze swoim kompaktowym towarzyszem w przeszłości. W trakcie transferu masy, zewnętrzne warstwy gwiazdy zostały usunięte i teraz obserwujemy odarte jądro helowe dawnej gwiazdy wzbogacone o popiół po spalaniu wodoru.

To może nie być czarna dziura

Odarte gwiazdy helowe są dużo lżejsze od swoich normalnych odpowiedników. Łącząc wyniki swoich badań z najnowszymi pomiarami odległości wykonanymi przez kosmiczny teleskop Gaia, autorzy oszacowali, że masa obserwowanej jasnej gwiazdy to jedynie 1,1 masy Słońca. To z kolei oznacza, że jej kompaktowy towarzysz ma masę minimalną rzędu zaledwie 2-3 mas Słońca, co oznacza, że być może wcale nie jest to czarna dziura, a jedynie masywna gwiazda neutronowa lub nawet zwykła gwiazda.

Gwiazda LS V+22 25 stała się sławna dzięki temu, że podejrzewano, że za towarzysza ma masywną czarną dziurę. Bliższe badania jednak wskazują, że sama gwiazda jest bardzo intrygującym obiektem, bo choć odarte gwiazdy helowe o średniej masie mieszczą się w obowiązujących teoriach, to jak dotąd odkryto ich zaledwie kilka, a są one kluczowymi obiektami w badaniach interakcji w układach podwójnych.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst