Lista znanych nam czarnych dziur powiększyła się – nowo odkryta jest 10 razy bardziej masywna od Słońca i 1560 lat świetlnych oddalona od Ziemi. To aż dwa razy bliżej niż poprzednia uważana za nam najbliższą. 

Gaia BH1 znajduje się w systemie podwójnym razem z gwiazdą podobną do naszego Słońca. Co ciekawe są od siebie oddalone o jedną jednostkę astronomiczną (149 597 871 km), czyli tyle, ile wynosi odległość Ziemi od Słońca. 

International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani

Ilustracja, jak może wyglądać system Gaia BH1.

Zdaniem astronomów w samej Drodze Mlecznej znaleźć można 100 milionów czarnych dziur o masie gwiazdowej – od 5 do 100 razy masywniejszych niż Słońce. 

Relatywnie mały rozmiar tych ciał sprawia, że trudniej jest je wykryć, szczególnie za pomocą teleskopu (detektory fal grawitacyjnych mają więcej sukcesów w znajdowaniu fuzji z udziałem tych obiektów). Te, które są zauważalne przez naukowców, to tak zwane „rentgenowskie układy podwójne”, czyli czarne dziury, które pochłaniają materię z sąsiedniej gwiazdy w dysk akrecyjny wokół siebie. Szybko orbitujący w dysku pył i gaz emituje promieniowanie rentgenowskie, które może być zaobserwowane przez teleskopy.

Nie wszystkie czarne dziury o masie gwiazdowej aktywnie pochłaniają inne ciała. Jednak znalezienie pozostałych jest niesamowicie trudne i potrzebna jest inna strategia. Naukowcy podjęli się analizy danych zgromadzonych przez statek kosmiczny Gaia ESA (European Space Agency), który precyzyjnie określa lokalizację, prędkość i trajektorię około 2 miliardów gwiazd w Drodze Mlecznej.

Jedna z tych gwiazd to kompan Gai BH1. W jego ruchu można zauważyć nieregularność, co wskazuje na to, że coś niesamowicie masywnego o silnym polu grawitacyjnym znajduje się w pobliżu. Pomiary z Gai zasugerowały, że może być to czarna dziura, lecz potrzebne było więcej danych, aby to potwierdzić. Przeprowadzone zostały więc obserwacje sąsiedniej gwiazdy, między innymi z teleskopów Gemini North oraz Keck 1 na Hawajach i Magellan Clay oraz MPG/ESO w Chile. Wyniki tych badań pozwoliły na dokładniejsze pomiary tajemniczego obiektu i wykazały, że jest on 10 razy masywniejszy niż Słońce i orbituje środek masy układu w ciągu 186 ziemskich dni, co definitywnie potwierdza, że jest to czarna dziura. Gdyby ciało to było gwiazdą, byłoby zdecydowanie jaśniejsze, a co za tym idzie, łatwiejsze do zauważenia, a dane nie wskazywały na obecność drugiej gwiazdy w układzie.

System Gaia BH1 jest intrygujący nie tylko z powodu stosunkowo małej odległości od Ziemi (oczywiście bliskiej na kosmiczną skalę – sam spiralny dysk Drogi Mlecznej jest szeroki na 100 000 lat świetlnych). Naukowcy bowiem nie są pewni, jak obiekty te znalazły się w ich obecnym położeniu. Masa czarnej dziury wskazuje na to, że gwiazda, która się w nią zapadła, była ogromna – miała co najmniej 20 mas Słońca. Takie giganty żyją zaledwie parę milionów lat i w końcowej fazie puchną. Z tego wynika, że Gaia BH1 najprawdopodobniej pochłonęłaby swojego kompana z układu, zanim ten wyewoluował by do gwiazdy podobnej do Słońca, zakładając, że obie gwiazdy powstały w tym samym czasie. Natomiast w przypadku, gdyby przetrwał, skończyłby na mniejszej orbicie niż ta, na której porusza się teraz.

Korekta – Matylda Kołomyjec