Tím vedcov z Čínskej akadémie vied narazil na zaujímavý objav, ktorý by mohol znamenať nájdenie najmenšej čiernej diery v dejinách pozorovania. Vedci našli červenú obriu hviezdu, ktorá sa nachádza približne 5 825 svetelných rokov od Zeme a naznačuje prítomnosť neviditeľného sprievodcu, keďže nevychádza z neho žiadne svetlo. Ako informuje portál ScienceAlert, hmotnosť neviditeľného objektu je len 3,6-krát väčšia ako hmotnosť Slnka a naznačuje to, že sa jedná o najmenšiu čiernu dieru.

Vzácny objekt G3425

Čínski vedci pod vedením Songa Wanga opísali pohyb záhadného objektu G3425 ako „pomalý orbitálny tanec s binárnym spoločníkom.“ Podľa ich analýzy by nový objav mal priniesť nové poznatky o čiernych dierach. „Vzácny objav G3425 poskytuje dôkazy o existencii čiernych dier v hmotnostnej medzere v neinteragujúcich binárnych systémoch, ktoré je ťažké detegovať pomocou röntgenového žiarenia,“ opisujú vedci vo vedeckom časopise Nature. „Formovanie jeho prekvapivo širokej kruhovej dráhy spochybňuje súčasnú binárnu evolúciu a teórie výbuchu supernov,“ uvádzajú vedci.

Najmenšia čierna diera

Čierne diery vznikajú zo zvyškov jadier hviezd po tom, čo spotrebujú svoje palivo a zrútia sa pod vplyvom gravitácie. Bieli trpaslíci vznikajú z hviezd, ktorých hmotnosť je približne do osemnásobku hmotnosti Slnka, pričom ich maximálna hmotnosť dosahuje okolo 1,4-násobku hmotnosti Slnka. Hmotnejšie hviezdy, ktoré prekročia tento limit sú neurónové hviezdy a môžu mať hmotnosť až do 2,3-násobku hmotnosti Slnka. „Podľa našich najlepších modelov neutrónová hviezda s hmotnosťou nad 2,3 Slnka už nemôže odolať vnútornému tlaku gravitácie. Mal by sa úplne zrútiť a vytvoriť čiernu dieru. Tu prichádza na scénu hmotnostná medzera. Zistili sme extrémne málo kandidátov na čierne diery pod päť hmotností Slnka,“ vysvetľujú vedci vo výskume.

Hľadanie čiernych dier je však veľmi obťažné, keďže nevyžarujú svetlo a pokiaľ nerastú a nezhromažďujú veci, tak ani röntgenové žiarenie. Vedci upozorňujú, že čím je čierna diera menšia, tým je aj ťažšie spozorovanie procesu, ktorý generuje röntgenové žiarenie z materiálu, ktorý sa víri okolo čiernej diery pod extrémnymi gravitačnými vplyvmi.

Diagram zobrazuje proces objavovania G3425. Autor Song Wang. Zdroj: Sciencealert

Mapovanie mliečnej dráhy v troch rozmeroch

Dlhodobá misia Gaia Európskej vesmírnej agentúry predstavuje prelom v oblasti pozorovania. Mliečnu dráhu mapuje v troch rozmeroch vrátane pohybov a rýchlostí hviezd. Vďaka tomu majú vedci viac možností pri pozorovaní a uvidia aj to, ak sa hviezda pohybuje zvláštne.

Wangov tím pri skúmaní použil spektroskopiu z Veľkého apertúrneho viaczrkadlového spektroskopického teleskopu a použitia údajov z misie Gaia na hľadanie pohybov hviezd. Týmto spôsobom vedci hľadali zmeny vo svetle hviezdy, keď sa pohybuje okolo vzájomného ťažiska dvojhviezdy.

Vedci odhadli hmotnosť objektu G3425 na asi 2,7 Sĺnk. „Jeho pohyb naznačuje, že sa nachádza na relatívne širokej obežnej dráhe, pričom pohyb okolo spoločného ťažiska s objektom s hmotnosťou približne 3,6-násobku hmotnosti Slnka trvá približne 880 dní,“ uviedli vedci. Väčšina čiernych dier s hviezdnou hmotnosťou v binárnych systémoch majú tendenciu mať eliptické dráhy a podľa vedcov skúmaný objekt má pomerne kruhovú obežnú dráhu. „Kruhová dráha naznačuje, že systém bol dlhodobo stabilný a nerušený, čo však nie je úplne v súlade s naším chápaním binárnych systémov s čiernymi dierami, pretože supernova, ktorá vytvorí čiernu dieru, môže spôsobiť značné narušenie, ktoré čiernu dieru vychýli alebo vystrelí vysokou rýchlosťou naprieč vesmírom,“ uvádzajú vedci vo výskume.

Nové poznatky o čiernych dierach

Záhadný objekt G3425 vyvoláva množstvo otázok, ale môže poskytnúť aj odpovede. Otvára nové otázky o tom, ako tieto tajomné objekty vznikajú a aké fyzikálne procesy riadia ich vývoj. Ako ďalej uvádzajú vedci, najlepší spôsob ako získať odpovede na otázky bude, ak nájdu viac čiernych dier s nízkou hmotnosťou, ktoré sú roztrúsené po galaxii. Následne použijú štatistické údaje na zistenie rôznych spôsobov, akými môžu čierne diery vzniknúť.

„Budúce spektroskopické a astrometrické pozorovania môžu pomôcť odhaliť populáciu binárnych systémov s čiernymi dierami nízkej hmotnosti s rôznymi parametrami a poskytnúť hlbšie poznatky o formovaní a evolúcii binárnych systémov,“ píšu vedci vo výskume.