Wykorzystując instrument MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), który zainstalowany jest na należącym do ESO teleskopie VLT w Chile, astronomowie zaobserwowali w gromadzie NGC 3201 bardzo nietypowo zachowującą się gwiazdę. Z jej ruchu wynika, że orbituje wokół czarnej dziury czterokrotnie masywniejszej niż nasze Słońce. Jest ona pierwszym takim nieaktywnym obiektem wykrytym poprzez zauważenie jego grawitacyjnego wpływu na otoczenie, ponieważ nie pochłania materii ani nie jest otoczony dyskiem świecącego gazu. To niezwykłe odkrycie może zmienić nasz pogląd i wiedzę na temat powstawania gromad gwiazd, czarnych dziur oraz zdarzeń wywołujących fale grawitacyjne.

Gromady kuliste są sferycznymi obszarami składającymi się z dziesiątek tysięcy gwiazd i krążą one wokół większości galaktyk. Są jednymi z najstarszych znanych struktur gwiazdowych, ich powstanie związane jest z początkiem tworzenia się galaktyk i ich ewolucji. Obecnie szacuje się, że do Drogi Mlecznej należy ponad 150 takich gromad.

Gromada kulista 3201 znajdująca się w gwiazdozbiorze Żagla stała się obiektem zainteresowania astronomów, ponieważ używając teleskopu w Chile zauważyli, że jedna z gwiazd tej gromady dziwnie się zachowuje – gwałtownie porusza się do przodu i do tyłu z prędkością kilkuset tysięcy kilometrów na godzinę według powtarzającego się co 167 dni schematu. Na podstawie tego ruchu stwierdzono, że jej masa wynosi około 0,8 mas Słońca, a masa jej tajemniczego towarzysza 4,36 mas Słońca.

„Orbitowała wokół czegoś niewidzialnego o masie większej niż cztery masy Słońca – to mogła być tylko czarna dziura! Pierwsza odkryta w gromadzie kulistej tylko dzięki jej przyciąganiu grawitacyjnemu.” wyjaśnia niemiecki badacz Benjamin Giesers.

Zależność pomiędzy gromadami gwiazd, a czarnymi dziurami wciąż nie została do końca wyjaśniona. Astronomowie podejrzewają, że potężne gwiazdy znajdujące się dawniej w tych gromadach po swojej śmierci zapadły się i doprowadziły w ten sposób na przestrzeni wielu miliardów lat do powstania bardzo dużej liczby czarnych dziur.

Niedawno zostało wykryte promieniowanie radiowe oraz rentgenowskie pochodzące z gromady kulistej, a w 2016 roku wykryto fale grawitacyjne wywołane przez łączące się czarne dziury. Wszystkie te odkrycia sugerują, że w gromadach kulistych czarne dziury mogą występować powszechniej niż dawniej sądzono.

„Jeszcze do niedawna wierzono, że większość czarnych dziur w gromadach znika po krótkim czasie, a układy takie jak ten w ogóle nie powinny istnieć. Rzeczywistość jest jednak najwidoczniej inna – nasze odkrycie jest pierwszym bezpośrednio zaobserwowanym grawitacyjnym efektem czarnej dziury w gromadzie kulistej. To odkrycie pomoże nam w zrozumieniu procesu powstawania gromad gwiazd, ewolucji czarnych dziur oraz układów podwójnych – ta wiedza jest kluczem do poznania źródeł fal grawitacyjnych,” podsumował Benjamin Giesers.

Source :

ESO

Autor

Redakcja AstroNETu
Redakcja AstroNETu