Uważano, że najbliższa Ziemi czarna dziura znajduje się w odległości 1560 lat świetlnych, ale nowe badania sugerują, że może ona znajdować się w odległości około 150 lat świetlnych.
Czarne dziury to jedne z najpotężniejszych i najbardziej tajemniczych obiektów w znanym wszechświecie – a jeden z nich może znajdować się znacznie bliżej Ziemi, niż wcześniej sądzono.
Badania wykazały możliwy dowód na istnienie czarnej dziury w najbliższej od Ziemi gromadzie otwartej gwiazd, zwanej gromadą Hiady.
Dane z misji Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) odsłoniły najbliższe znane – i drugie pod względem wielkości – czarne dziury w 2022 roku, Gaia BH1 i Gaia BH2, które znajdują się odpowiednio 1560 lat świetlnych i 3800 lat świetlnych od Ziemi.
Jednak nowy artykuł opublikowany w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society sugeruje, że czarne dziury mogą znajdować się znacznie bliżej nas, w odległości zaledwie 150 lat świetlnych.
Naukowcy z Uniwersytetu w Padwie we Włoszech i Uniwersytetu w Barcelonie w Hiszpanii wykorzystali symulacje do śledzenia ruchu i ewolucji wszystkich gwiazd w gromadzie otwartej Hiady, oddalonej o około 150 lat świetlnych.
Wciąż czarne dziury w gromadzie Hiady lub w jej pobliżu
Gromada otwarta to zbiór setek lub tysięcy gwiazd luźno połączonych ze sobą przyciąganiem grawitacyjnym i mających wspólne cechy, takie jak wiek czy skład chemiczny.
Wyniki symulacji porównano z rzeczywistymi pozycjami i prędkościami gwiazd w Hiadach, które są obecnie dokładnie znane z obserwacji przeprowadzonych przez należącego do ESA satelitę Gaia.
„Nasze symulacje mogą jednocześnie dopasować masę i rozmiar Hiad tylko wtedy, gdy obecnie (lub do niedawna) w centrum gromady znajdują się jakieś czarne dziury” – powiedział Stefano Torniamenti, doktorant na Uniwersytecie w Padwie i pierwszy autor książki papier.
Obecne właściwości gromady Hiady najlepiej odtworzono, gdy w symulacjach uwzględniono dwie lub trzy czarne dziury, chociaż naukowcy stwierdzili również, że te, które zawierały czarne dziury „wyrzucone” z gromady, nadal dobrze pasują.
Wyniki wskazują, że w gromadzie lub bardzo blisko niej nadal znajdują się czarne dziury, co czyni je zdecydowanie najbliższymi kandydatami na czarne dziury w naszym Układzie Słonecznym.
„Ta obserwacja pomaga nam zrozumieć, w jaki sposób obecność czarnych dziur wpływa na ewolucję gromad gwiazd i w jaki sposób gromady gwiazd z kolei przyczyniają się do źródeł fal grawitacyjnych” – powiedział Mark Gieles, członek Wydziału Fizyki Kwantowej Uniwersytetu w Barcelonie.
„Wyniki te dają nam również wgląd w rozkład tych tajemniczych obiektów w galaktyce”.
Co to jest czarna dziura?
Uważa się, że większość czarnych dziur powstaje z masywnych gwiazd, które doświadczyły eksplozji supernowej.
Masa gwiazdy zapada się w sobie, wciskając się w coraz ciaśniejszy obszar, aż staje się obiektem tak gęstym, że nawet światło nie jest w stanie uciec przed jego przyciąganiem grawitacyjnym.
Ponieważ czarnych dziur nie można bezpośrednio obserwować przy użyciu obecnej technologii, ich obecność zwykle wnioskuje się na podstawie badania ich wpływu na inną pobliską materię. Na przykład, jeśli czarna gwiazda rozerwie przechodzącą gwiazdę na strzępy, w procesie tym powstaną promienie rentgenowskie, które zostaną wystrzelone w przestrzeń, którą będziemy w stanie wykryć.
Badania nad czarnymi dziurami nabrały tempa po wykryciu w 2015 roku fal grawitacyjnych, które przypisywano zderzeniu dwóch czarnych dziur w odległości 1,3 miliarda lat świetlnych.
