sunnuntai 23. lokakuuta 2022

Massiivinen musta aukko löytyi läheltä

Kaksi tutkimusryhmää on tehnyt mustasta aukosta käyttämällä mm. Gaia DR3 tietoja tutkimuksissaan. Löydetyllä mustalla aukolla on binäärinen kumppani, joka on Aurinkoa hieman pienempi tavallinen tähti. Tavallisesti tällaiset kaksoisjärjestelmät ovat hyvin tiiviittä, mutta tällä kertaa tavallinen tähti kiertää mustaa aukkoa kerran noin 185,4 vuorokaudessa, joka vastaa etäisyyttä 1,49 au.

Hiusristikko merkitsee äskettäin löydetyn hirviön mustan aukon sijaintia. Sloan Digital Sky Survey / S. Chakrabart et al.


Johtuen kumppanitähden suurehkosta etäisyydestä, tällä mustalla aukolla ei näytä olevan kertymäkiekkoa ympärillään. Tästä syystä se on erittäin vaikea havaita ja ainoat viitteet sen olemassaolosta on kumppanitähden huojunta ja satunnaiset röntgensäteilyn havainnot.

Gaian havaitsema tähti on saanut tunnuksen DR3 4373465352415301632 ja se sijaitsee Käärmeenkantajan tähdistössä 1 545 valovuoden etäisyydellä. Näkyvän tähden massa on noin 0,91 MSun, säde 1,00 RSun, luminositeetti 1,18 LSun ja efektiivinen lämpötila 5972 ± 100 K. Mustan aukon massaksi tutkijat laskevat noin 11,9 MSun. Tämän tutkimuksen teki tohtori Sukanya Chakrabarti’n (Department of Physics and Astronomy, University of Alabama, Huntsville) johtama tutkimusryhmäs ja se löytyy arxiv.org nettisivustolta.

Toinen tutkimusryhmä johtajanaan Kareem El-Badry (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA)) ovat päätyneet hieman erilaisiin tuloksiin. Tähden etäisyydeksi ilmoitetaan 1 564 valovuotta ja mustan aukon massaksi he ovat laskeneet 9,8 MSun. Erisuuruinen massa voi selittyä tutkimusmenetelmien eroilla, sillä muutoin tutkimukset ovat yhteneväisiä virherajojen puitteissa. Jälkimmäinen ryhmä nimesi kohteen Gaia BH1:ksi. Tämä tutkimusraportti löytyy tästä.

Yli kymmenen auringonmassaisen mustan aukon syntyminen kaksoistähtiparista ei ole vielä kovin tarkasti selvillä. Musta aukon massa on niin suuri, että se voi syntyä vain hyvin massiivisen (15–50 MSun) tähden ytimen luhistuessa. Ennen luhistumista massiivisesta tähdestä tulee superjättiläinen, jonka ulkopinta on täytynyt olla paljon kauempana (> 400 au) kuin mitä nykyinen Auringon kaltainen G-luokan tähti sijaitsee. Toisin sanoen nyt tavallisena tähtenä näkyvä kappale on joutunut superjättiläisen sisään, jossa olosuhteet ovat sellaiset, että tähti tuskin on selvinnyt riittävän pitkään ennen massiivisemman tähden luhistumista mustaksi aukoksi. Tutkijat ajattelevatkin, että selitys saattaa olla siinä, että tähtijärjestelmä on ollut kolmoistähtijärjestelmä. Tällöin kolmas tähti on joutunut mustaan aukkoon kasvattaen sen massaa ja alkuperäinen luhistuva tähti on ollut merkittävästi vähemmän massiivinen kuin miltä se nykyisin näyttää. 


Ei kommentteja:

Lähetä kommentti