Otkrivena najmasivnija crna rupa u galaksiji i druga je po blizini Zemlji

Astronomi su identificirali najmasivniju zvjezdanu crnu rupu dosad otkrivenu u Mliječnoj stazi. Njezino postojanje otkriveno je zahvaljujući podacima misije Gaia Europske svemirske agencije, koji su ukazivali na neobično ‘gibanje’ zvijezde u njezinoj orbiti. Masa crne rupe, potvrđena pomoću Very Large Telescope (VLT) Europskog južnog opservatorija (ESO) i drugih zemaljskih opservatorija, impresivno je 33 puta veća od mase Sunca. Zvjezdane crne rupe nastaju kolapsom masivnih zvijezda, a dosad otkrivene u Mliječnoj stazi bile su u prosjeku oko 10 puta masivnije od Sunca. Čak i Cygnus X-1, do sada najmasivnija poznata zvjezdana crna rupa u našoj galaksiji, ima 21 solarnu masu, što novootkrivenu crnu rupu od 33 solarne mase čini iznimno značajnom. Ova crna rupa je također izuzetno blizu nas — smještena samo 2000 svjetlosnih godina daleko u zviježđu Orla, što je čini drugom najbližom crnom rupom Zemlji. Nazvana Gaia BH3, ili skraćeno BH3, ova je crna rupa otkrivena prilikom analize podataka Gaie uoči objave novih rezultata.

“Nitko nije očekivao otkriti tako masivnu crnu rupu tako blizu, a da do sada nije bila zabilježena,” izjavio je Pasquale Panuzzo, astronom u Observatoire de Paris, koji je dio Francuskog nacionalnog centra za znanstvena istraživanja (CNRS). “Ovo je vrsta otkrića koja se događa jednom u karijeri.” Za potvrdu svog otkrića, Gaia tim je koristio podatke iz zemaljskih opservatorija, uključujući one dobivene pomoću instrumenta Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) na VLT-u ESO-a u čileanskoj pustinji Atacama. Ova promatranja otkrila su ključna svojstva zvijezde u orbiti oko crne rupe, omogućujući precizno određivanje mase BH3. Astronomi su pronašli slično masivne crne rupe izvan naše galaksije koristeći druge metode detekcije.

Crna Rupa BH3

Postojala je teorija da takve crne rupe mogu nastati iz kolapsa zvijezda koje u svom kemijskom sastavu sadrže vrlo malo elemenata težih od vodika i helija. Pretpostavka je bila da takve “siromašne metalima” zvijezde gube manje mase tijekom života, ostavljajući više materijala koji može pridonijeti stvaranju masivne crne rupe nakon njihove smrti. Međutim, do sada nije bilo izravnih dokaza koji povezuju zvijezde siromašne metalima s visokomasnim crnim rupama. Zvijezde koje orbitiraju zajedno obično dijele sličan kemijski sastav, što znači da zvijezda koja orbitira BH3 pruža važne uvide o zvijezdi koja se srušila i formirala ovu iznimnu crnu rupu. Analize UVES-a pokazale su da je ta zvijezda vrlo siromašna metalima, sugerirajući da je i zvijezda koja se srušila i formirala BH3 bila siromašna metalima, upravo kako je bilo predviđeno.

“Odlučili smo objaviti ovaj rad temeljen na preliminarnim podacima prije službene objave podataka Gaie zbog jedinstvenog karaktera otkrića,” rekla je suautorica Elisabetta Caffau, također članica Gaia tima iz CNRS Observatoire de Paris. Rana dostupnost podataka omogućit će drugim astronomima da odmah započnu s istraživanjem ove crne rupe, bez čekanja na cjelovitu objavu podataka, koja je planirana najranije za kraj 2025. godine. Daljnja istraživanja ovog sustava mogla bi otkriti više o njegovoj povijesti i samoj crnoj rupi. Na primjer, instrument GRAVITY na VLT Interferometru ESO-a mogao bi pomoći astronomima saznati da li ova crna rupa privlači materijal iz svoje okoline i bolje razumjeti ovaj uzbudljivi objekt. Istraživanje pod vodstvom Panuzza, objavljeno je u časopisu Astronomy & Astrophysics.