W Drodze Mlecznej znajduje się mnóstwo czarnych dziur. Szacuje się, że zawiera ona około 100 milionów tak zwanych gwiazdowych czarnych dziur, czyli takich, które powstały w wyniku zapadnięcia się gwiazdy. Dotychczas uważano, iż masa pojedynczej czarnej dziury tego rodzaju nie powinna przekraczać 20 mas Słońca, jednakże najnowsze odkrycie pokazało, iż te założenia mogły być błędne.
Tym odkryciem jest gwiazdowa czarna dziura LB-1, dostrzeżona przez zespół astronomów Chińskiego Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Chińskiej Akademii Nauk (NAOC). Masa tej czarnej dziury wynosi aż… 70 mas Słońca, a znajduje się ona w odległości 15 tysięcy lat świetlnych od Ziemi.
„Czarne dziury o takiej masie nie powinny istnieć w naszej Galaktyce, zgodnie z większością obecnych modeli ewolucji gwiazd.”, powiedział profesor LIU Jifeng, główny autor pracy naukowej opisującej LB-1, opublikowanej w czasopiśmie Nature. „Sądziliśmy, że gwiazdy o ogromnej masie, o składzie chemicznym typowym dla naszej Galaktyki, gdy zbliżają się do końca swojego życia, muszą zrzucać większość swojego gazu w formie bardzo silnych wiatrów gwiazdowych. Zatem, nie powinny pozostawiać po sobie czegoś tak masywnego. LB-1 jest dwa razy masywniejsza niż to, co uważaliśmy za możliwe. Teraz teoretycy będą musieli podjąć się wyzwania wyjaśnienia jej powstania.”
Jeszcze kilka lat temu odkrywanie gwiazdowych czarnych dziur było możliwe tylko wtedy, gdy te akurat pochłaniały materię pochodzącą z towarzyszącej im gwiazdy. Proces ten prowadził do emisji silnego promieniowana rentgenowskiego, które było wykrywalne na Ziemi. Niemniej, większość gwiazdowych czarnych dziur w Drodze Mlecznej nie wchodzi w interakcje z innymi gwiazdami i w związku z tym póki co odkryto ich zaledwie kilkadziesiąt. Aby obejść to ograniczenie, astronomowie z Chińskiego Narodowego Obserwatorium Astronomicznego postanowili poszukać z pomocą teleskopu Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST) obiektów, które krążą wokół obiektów niewidzialnych. Metodę tą można porównać do szukania igły w stogu siana – tylko jedna gwiazda na tysiąc może krążyć wokół czarnej dziury.
Czarna dziura pochłaniająca materię z pobliskiej gwiazdy. | Źródło: NASA
Pod odkryciu LB-1, czyli omawianej czarnej dziury, jej charakterystykę potwierdzono z pomocą dwóch największych teleskopów optycznych na Ziemi. Te teleskopy to hiszpański Wielki Teleskop Kanaryjski oraz amerykański Keck I. To właśnie dzięki nim dowiedziano się, że masa LB-1 to 70 mas Słońca oraz że wokół czarnej dziury krąży gwiazda o 8 masach Słońca.
Oczywiście, LB-1 nie jest największą czarną dziurą, ale jest to najprawdopodobniej największa czarna dziura swojej kategorii. Jej odkrycie jest kolejnym elementem, który pokazuje, że badacze muszą ponownie przeanalizować swoją wiedzę oraz modele dotyczące ewolucji gwiazd i powstawania czarnych dziur. Wcześniej wskazało na to chociażby październikowe odkrycie nietypowo małej czarnej dziury.
Źródło: Nature