Astronómovia boli s guľovými klastrami fascinovaní od ich prvého pozorovania v 17. storočí. Tieto sférické zbierky hviezd patria medzi najstaršie známe hviezdne systémy vo vesmíre a siahajú až do skorého Vesmíru, keď galaxie začínali rásť a vyvíjať sa. Takéto zhluky obiehajú okolo centier väčšiny galaxií, pričom viac ako 150 je známe, že patria iba do Mliečnej dráhy.
Jeden z týchto zhlukov je známy ako NGC 3201, zhluk nachádzajúci sa asi 16 300 svetelných rokov v južnom súhvezdí Vela. Použitím veľmi veľkého ďalekohľadu ESO (VLT) na observatóriu Paranal v Čile, tím astronómov nedávno preskúmal tento zväzok a všimol si niečo veľmi zaujímavé. Podľa štúdie, ktorú vydali, sa zdá, že tento klaster obsahuje čiernu dieru.
Štúdia sa objavila v Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti pod nadpisom „Oddelený kandidát čiernej diery s hviezdnou hmotnosťou v globulárnom zoskupení NGC 3201“. Štúdiu viedli Benjamin Giesers z Univerzity Georga Augusta v Göttingene a zúčastnili sa na nej členovia univerzity Liverpool John Moores, Univerzita kráľovnej Mary v Londýne, observatórium Leiden, Inštitút astrofyziky a vesmírnych vied, ETH Zürich a Leibniz Institute. pre Astrofyziku Postupim (AIP).
Kvôli štúdiu sa tím spoliehal na prístroj VLT, ktorý pozoroval NGC 3201, na prístroji MLT (Multi Unit Spectroscopic Explorer Explorer). Tento prístroj je jedinečný, pretože umožňuje astronómom merať pohyby tisícov vzdialených hviezd súčasne. , V priebehu svojich pozorovaní tím zistil, že jedna z hviezd klastra sa hádzala rýchlosťou niekoľko stoviek kilometrov za hodinu a po dobu 167 dní.
Ako vysvetlil Giesers v tlačovej správe ESO:
“To obiehalo niečo, čo bolo úplne neviditeľné a malo hmotu viac ako štvornásobok Slnka - mohlo to byť iba čierne diery! Prvý z nich sa našiel v guľovom zhluku priamym pozorovaním jeho gravitačného ťahu.”
Toto zistenie bolo dosť neočakávané a predstavuje to prvýkrát, čo astronómovia dokázali zistiť neaktívnu čiernu dieru v srdci guľovej hviezdokopy - to znamená, že v súčasnosti nenasahuje hmotu ani nie je obklopená žiariacim diskom plynu. Boli tiež schopní odhadnúť hmotnosť čiernej diery meraním pohybov hviezdy okolo nej a extrapolovaním jej obrovského gravitačného ťahu.
Z pozorovaných vlastností tím určil, že rýchlo sa pohybujúca hviezda je približne 0,8-násobok hmotnosti nášho Slnka a hmotnosť jej náprotivku čiernej diery približne 4,36-krát vyššia ako hmotnosť Slnka. Je to tak v kategórii „čierna diera s hviezdnymi hmotami“, čo sú hviezdy, ktoré presahujú maximálny hmotnostný limit neutrónovej hviezdy, ale sú menšie ako supermasívne čierne diery (SMBH) - ktoré existujú v strede väčšiny galaxií.
Toto zistenie je veľmi významné, a to nielen preto, že astronómovia prvýkrát pozorovali čiernu dieru v hviezdnej hmote v guľovom zhluku. Okrem toho potvrdzuje to, čo vedci už niekoľko rokov podozrievajú, a to vďaka nedávnym štúdiám o rádiových a röntgenových snímkach globulárnych zhlukov a detekcii signálov gravitačnej vlny. V podstate to naznačuje, že čierne diery sú častejšie v guľových zhlukoch, ako sa predtým myslelo.
"Až donedávna sa predpokladalo, že takmer všetky čierne diery zmiznú z guľových zhlukov po krátkej dobe a že také systémy by nemali existovať!" povedal Giesers. "Ale to samozrejme nie je pravda - náš objav je prvá priama detekcia gravitačných účinkov čiernej diery hviezdnej hmoty v guľovom zhluku." Toto zistenie pomáha pochopiť vznik globulárnych zhlukov a vývoj čiernych dier a binárnych systémov - čo je nevyhnutné v kontexte porozumenia zdrojom gravitačných vĺn. “
Toto zistenie bolo tiež významné vzhľadom na to, že vzťah medzi čiernymi dierami a guľovými klastrami zostáva tajomný, ale veľmi dôležitý. Astronómovia sa kvôli svojej vysokej hmotnosti, kompaktným objemom a veľkému veku domnievajú, že klastre vytvorili v priebehu histórie vesmíru veľké množstvo čiernych dier s hviezdnou hmotnosťou. Tento objav nám preto mohol povedať veľa o vzniku guľovitých zhlukov, čiernych dier a pôvode udalostí gravitačných vĺn.
A určite si užite tento podcast ESO, ktorý vysvetľuje nedávny objav:
