Najbliższa czarna dziura 1000 lat świetlnych od Ziemi najprawdopodobniej… wcale nie istnieje

Według wniosków zaprezentowanych przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) w maju tego roku, badacze analizujący orbity gwiazd układu HR 6819 znajdującego się 1120 lat świetlnych od Ziemi w kierunku gwiazdozbioru Teleskopu, doszli do wniosku, że układ składa się z dwóch gwiazd o masie sześciu mas Słońca każda oraz czarnej dziury o masie co najmniej 4 mas Słońca.

Sami badacze jednak podkreślali, że domniemana czarna dziura jest dość nietypowa, bo w przeciwieństwie do wszystkich innych czarnych dziur o masie gwiazdowej obserwowanych w Drodze Mlecznej, ta jedna zdaje się w ogóle nie wchodzić w żadne interakcje ze swoim otoczeniem, przez co jest całkowicie czarna i z jej otoczenia nie jest emitowane żadne promieniowanie (często takie promieniowanie emitowane jest przez dysk materii otaczający czarną dziurę). Niemniej jednak orbity obu pozostałych gwiazd w układzie bardzo wyraźnie wskazywały na obecność trzeciego, niewidocznego obiektu kompaktowego.

Nic dziwnego zatem, że po takim odkryciu wiele innych zespołów badawczych zabrało się gorączkowo za obserwacje obiektu HR 6819. Zaprezentowane ostatnio wnioski trzech niezależnych zespołów badawczych wskazują jednak, że… owa czarna dziura, która w maju była sensacją, może w ogóle nie istnieć.

Badacze wskazują, że układ może składać się w rzeczywistości z dwóch gwiazd, poruszających się dość nietypowych orbitach w układzie podwójnym, który nie potrzebuje obecności czarnej dziury. Do 2003 r. astronomowie uważali, że HR 6819 to jednak masywna, błękitno-biała gwiazda typu widmowego Be. W 2003 r. okazało się, że w rzeczywistości nie jest to jedna gwiazda a układ podwójny składający się z gwiazdy typu B oraz drugiej gwiazdy typu B3. Problem jednak w tym, że gdy jedna gwiazda poruszała się po 40-dniowej orbicie, to druga pozostawała nieruchoma.

Jednocześnie obserwacje wskazywały, że obie gwiazdy mają taką samą masę ok. 6 razy większą od masy Słońca. W takim wypadku jednak obie gwiazdy powinny krążyć wokół wspólnego środka masy, a nie jedna gwiazda wokół drugiej. To właśnie tutaj pojawiła się koncepcja, według której w układzie znajduje się jeszcze czarna dziura.

Astronomowie przypuszczają, że w rzeczywistości mamy do czynienia z masywną gwiazdą typu Be, wokół której krąży gwiazda typu B3, której masa to zaledwie 0,3-0,5 masy Słońca. Jeżeli tak by było, to faktycznie mniejsza gwiazda mogłaby krążyć wokół drugiej, powodując u niej jedynie niewielkie wahania.

Astronomowie postanowili przyjrzeć się gwiazdom za pomocą spektroskopu. Jeżeli faktycznie układ HR 6819 tworzy masywna gwiazda Be o masie 6 mas Słońca oraz krążąca wokół niej gwiazda typu B3 o masie 0,5 masy Słońca, to oddziaływanie grawitacyjne mniejszej gwiazdy powinno powodować okresowy minimalny ruch gwiazdy typu Be. Obserwując masywniejszą gwiazdę za pomocą spektroskopu w linii wodoru, astronomowie sprawdzili, czy większa gwiazda także okresowo przybliża i oddala się od nas w cyklu 40-dniowym. Delikatne przesunięcia linii widmowych potwierdziły, że gwiazda faktycznie porusza się w ten sposób.

Co ciekawe, okazuje się, że masywna gwiazda typu Be zdobyła sporą część swojej masy, przyciągając na siebie dużą część masy swojej gwiezdnej towarzyszki w procesie transferu masy. Jasność mniejszej gwiazdy, która jest jedynie pozostałością po gwieździe, wskazuje, że dopiero co utraciła ona znaczną część swojej masy i właśnie trwa proces jej przechodzenia w stadium białego karła, w którym będzie jedynie stygła przez miliardy lat. Badacze jednak zaznaczają, że wbrew pozorom taki świeżo odarty z materii karzeł może być ciekawszy od czarnej dziury, której obecność podejrzewano kilka miesięcy temu, dlatego z pewnością o układzie HR 6819 usłyszymy jeszcze nie raz.