Czarna dziura widoczna na nocnym niebie. Fascynujący świat 1500 lat świetlnych od Ziemi
Wyobraź sobie, że stoisz na powierzchni Ziemi, spoglądasz w rozgwieżdżone niebo, a tam pośród gwiazd znajduje się jasny obiekt przypominający Jowisza. Co byś powiedział, gdyby okazało się, że to nie planeta a czarna dziura? Choć widok byłby fascynujący, to jednak przerażający. Taka planeta jednak może istnieć i to całkiem niedaleko.
Nasza galaktyka - Droga Mleczna - ma 100 000 lat świetlnych średnicy. W samym jej centrum znajduje się supermasywna czarna dziura o masie ponad czterech milionów mas Słońca. Ziemia i cały Układ Słoneczny znajduje się mniej więcej w połowie drogi między centrum galaktyki a jej krawędzią zewnętrzną. Odległość od centrum szacuje się bowiem na ok. 27-30 tys. lat świetlnych. Ta informacja niech posłuży za kontekst.
1500 lat świetlnych od Ziemi, czyli całkiem blisko w kontekście rozmiarów całej galaktyki, znajduje się najbliższa dotąd odkryta czarna dziura. Oczywiście mówimy tutaj o znacznie mniejszym obiekcie, czyli o czarnej dziurze, która powstała po eksplozji masywnej gwiazdy. Owa czarna dziura nazwana Gaia BH1 ma masę szacowaną na około 10 mas Słońca. Swoją drogą nazwa katalogowa tego obiektu wskazuje, że za jego odkrycie odpowiedzialny jest europejski teleskop kosmiczny Gaia, który monitoruje i kataloguje jasności, prędkości i położenie ponad miliarda gwiazd w naszej galaktyce.
Skoro czarnej dziury nie widać, to skąd wiemy, że ona tam jest?
Fakt: czarnej dziury nie widać, bowiem z założenia pochłania ona całe padające na nią światło. Obecność czarnej dziury można natomiast wywnioskować po tym jak ona grawitacyjnie oddziałuje na znajdujące się w jej otoczeniu obiekty. W tym przypadku Gaia BH1 grawitacyjnie oddziałuje na gwiazdę zbliżoną do niej wiekiem i masą. Oba obiekty tworzą swoisty układ podwójny, w którym krążą wokół wspólnego środka masy. Co więcej, oba te składniki dzieli odległość porównywalna z odległością Ziemia-Słońce (ok. 150 mln km).
Naukowcy odpowiedzialni za odkrycie BH1 planują teraz skierować w stronę tego układu kolejne teleskopy, aby sprawdzić np. czy wokół istniejącej jeszcze gwiazdy nie krążą żadne planety. Gdyby taka planeta tam istniała to zważając na niewielką odległość między gwiazdą a czarną dziurą, z powierzchni planety można byłoby dostrzec na niebie czarną dziurę. Naukowcy przekonują, że taka czarna dziura… świeciłaby tak jak Jowisz świeci na naszym niebie.
Zaraz? Czarna dziura świeci?
Opisywana wyżej masywna gwiazda emituje wiatr gwiezdny, który równym strumieniem opadałby bezustannie na czarną dziurę, i to właśnie ten strumień wiatru gwiezdnego zbliżając się do czarnej dziury powodowałby jej pozorne świecenie. Mało tego, kiedy owa gwiazda zacznie zbliżać się do końca swojego życia, przejdzie w stadium czerwonego olbrzyma, powiększy swoje rozmiary, zwiększy strumień emitowanego wiatru gwiezdnego, dzięki czemu jasność czarnej dziury (obserwowana z powierzchni planety krążącej wokół czerwonego olbrzyma) będzie tysiące razy wyższa od jasności Słońca na ziemskim niebie. Brzmi fascynująco? No, to teraz wystarczy jedynie sprawdzić, czy taka planeta faktycznie istnieje.
