Astronomi so bili globoko navdušeni nad krogličnimi grozdi že odkar so jih prvič opazili v 17. stoletju. Te sferične zbirke zvezd spadajo med najstarejše znane zvezdne sisteme v vesolju, ki segajo v zgodnje vesolje, ko so se galaksije šele začele rasti in razvijati. Takšni grozdi krožijo po središču večine galaksij, pri čemer je več kot 150 znanih, da pripadajo samo Mlečni poti.
Eden od teh grozdov je znan kot NGC 3201, grozd, ki se nahaja približno 16.300 svetlobnih let v južnem ozvezdju Vele. Z uporabo zelo velikega teleskopa ESO na opazovalnici Paranal v Čilu je ekipa astronomov pred kratkim preučevala to skupino in opazila nekaj zelo zanimivega. Glede na študijo, ki so jo objavili, se zdi, da ima ta grozd v njej črno luknjo.
Študija se je pojavila v Mesečna obvestila Royal Astronomical Society pod naslovom "Samostojni kandidat črne luknje v zvezdni masi v krogličnem grozdu NGC 3201". Študijo je vodil Benjamin Giesers z univerze Georg-August-Göttingen in je vključeval člane z Liverpoolove univerze John Moores, londonske univerze Queen Mary, Leiden Observatory, Inštituta za astrofiziko in vesoljske znanosti ETH Zurich in Leibniz Institute za astrofiziko Potsdam (AIP).
Skupina se je zaradi študije za opazovanje NGC 3201 zanašala na instrument Multi-Spectroscopic Explorer (MUSE) na VLT-ju. Ta instrument je edinstven, ker omogoča astronomom, da hkrati merijo premike tisoč oddaljenih zvezd . Med svojimi opažanji je skupina ugotovila, da se je ena od zvezd grozda vrtela s hitrostjo nekaj sto kilometrov na uro in s časom 167 dni.
Kot je Giesers pojasnil v sporočilu za javnost ESO:
“V orbiti je bilo nekaj povsem nevidnega, ki je imelo maso več kot štirikrat večjo od Sonca - to bi lahko bila le črna luknja! Prvega smo našli v kroglasti grozdi z neposrednim opazovanjem njegovega gravitacijskega vleka.”
Ta ugotovitev je bila precej nepričakovana in pomeni prvič, da so astronomi lahko odkrili neaktivno črno luknjo v središču kroglične gruče - kar pomeni, da trenutno ne nabira snovi ali je obkrožen z žarečim kolutom plina. Prav tako so lahko ocenili maso črne luknje z merjenjem premikov zvezde okoli nje in tako ekstrapolirali njen ogromen gravitacijski poteg.
Na podlagi opazovanih lastnosti je ekipa ugotovila, da je zvezda, ki se hitro giblje, približno 0,8-kratna od mase našega Sonca, masa njegove črne luknje pa približno 4,36 večja od Sončeve mase. To je to v kategoriji "črna luknja zvezdna masa", ki so zvezde, ki presegajo največjo dovoljeno maso nevtronske zvezde, vendar so manjše od supermasivnih črnih lukenj (SMBH) - ki obstajajo v središčih večine galaksij.
Ta ugotovitev je zelo pomembna, in to ne samo zato, ker so astronomi prvič opazili črno luknjo zvezdaste mase v kroglasti grozdi. Poleg tega potrjuje tisto, na kar znanstveniki že nekaj let sumijo, zahvaljujoč nedavnim radijskim in rentgenskim raziskavam krogelnih grozdov in odkrivanju signalov gravitacijskega vala. V bistvu pomeni, da so črne luknje pogostejše v krogličnih grozdih, kot se je prej mislilo.
"Do nedavnega se je domnevalo, da bodo skoraj vse črne luknje po kratkem času izginile iz krogličnih grozdov in da takšni sistemi sploh ne bi smeli obstajati!" je dejal Giesers. "Toda očitno ni tako - naše odkritje je prvo neposredno odkrivanje gravitacijskih učinkov črne luknje zvezdne mase v kroglasti grozdi. Ta ugotovitev pomaga pri razumevanju nastanka krogličnih grozdov in razvoju črnih lukenj in binarnih sistemov - ključnega pomena za razumevanje virov gravitacijskega valovanja. "
Ta ugotovitev je bila pomembna tudi glede na to, da razmerje med črnimi luknjami in krogličnimi grozdi ostaja skrivnostno, a zelo pomembno. Zaradi velikih mas, kompaktnih količin in velike starosti astronomi verjamejo, da so grozdi ustvarili veliko črnih lukenj zvezdne mase skozi zgodovino vesolja. To odkritje bi nam torej lahko veliko povedalo o nastanku krogelnih grozdov, črnih lukenj in izvoru dogodkov gravitacijskih valov.
Bodite prepričani, da boste uživali v tem podcastu ESO, ki razlaga nedavno odkritje:
