Najbližšia čierna diera?

Astronómovia sa domnievajú, že sa im podarilo objaviť k nám najbližšiu čiernu dieru, vzdialenú len 1 500 svetelných rokov. Tento objav však ešte čaká na svoje potvrdenie.

Umelecká ilustrácia ukazuje, ako hmotná zložka dvojhviezdy, pravdepodobne málo hmotná čierna diera, deformuje červeného obra do tvaru kvapky, zdroj Ohio State University/Lauren Fanfer.

Ak majú astronómovia z americkej Ohio State University pravdu, neviditeľný sprievodca červenej obrej hviezdy v sústave V723 Monocerotis v súhvezdí Jednorožca je k nám najbližšou čiernou dierou vo vesmíre. Nie každý je však o tom presvedčený.

Jednorožec

V723 Mon je premenná hviezda, červený obor, s jasnosťou 8,3 magnitúdy s hmotnosťou ako naše Slnko, ale s 25-krát väčším priemerom. Astronómovia ju donedávna katalogizovali ako zákrytovú dvojhviezdu, v ktorej druhá, neviditeľná hviezda prechádza popred červeného obra pri pohľade zo Zeme každých približne 60 dní. Keď sa však doktorand Tharindu Jayasinghe z Ohio State University pozrel bližšie na archívne údaje z troch automatizovaných ďalekohľadov (ASAS, KELT a TESS – posledný je vlastne družica), zistil, že pozorované zmeny jasnosti indikujú deformáciu hviezdy pod vplyvom slapových síl hmotnejšieho sprievodcu do tvaru kvapky.
V článku v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Jayasingheov tím použil na odvodenie hmotnosti neviditeľnej zložky orbitálnu periódu systému, dráhovú rýchlosť a deformáciu červeného obra a vyšli im 3 hmotnosti Slnka. Tvrdia, že najpravdepodobnejším vysvetlením môže byť jediné kompaktné teleso, a tým je málo hmotná čierna diera. Kento Masuda (Osaka University, Japonsko) a Teruyuki Hirano (NINS, Japonsko) nezávislou analýzou prišli k podobnému záveru. Ak sa to potvrdí, Jednorožec, ako Jayasinghe s kolegami nazvali tento objekt, by sa kvôli svojej polohe a svojej jedinečnosti stal najbližšou známou čiernou dierou.

Ilustrácia Andrew Schneider, ASAS-SN/ASC-Tech, Ohio State University

Pochybnosti

Ed van den Heuvel z holandskej University of Amsterdam však hovorí, že je skeptický ohľadom údajného dôkazu takýchto neinteragujúcich málo hmotných čiernych dier, kde nenastáva prenos hmoty, neexistuje akrečný disk a röntgenová emisia. Keď tím vedený Jayasingheovým spoluautorom Toddom Thompsonom (Ohio State University) publikoval v časopise Science objav ďalšej neinteragujúcej zložky vzdialenej červenej obrej hviezdy – čiernej diery s hmotnosťou 3,3 hmotnosti Slnka, van den Heuvel a Thomas Tauris (Aarhus University, Dánsko) upozornili v Science na to, že neviditeľný objekt by mohol byť aj veľmi tesným párom slabých hviezd. Predchádzajúce tvrdenia o neinteragujúcich čiernych dierach – vrátane tej v dvojhviezdnej sústave HR 6819 vzdialenej 1 120 svetelných rokov – tiež neobstáli pri skúške času. Uvidíme teda, koľko vedcov je presvedčených o existencii Jednorožca. Van den Heuvel verí, že aj v tomto prípade je neviditeľná zložka tesným párom málo svietivých hviezd. Nemyslím si, že prezentovali skalopevný dôkaz, hovorí van den Heuvel.

Zároveň najmenšia

Ak objekt V723 Mon naozaj skrýva čiernu dieru, bola by to zároveň aj najmenšia (najmenej hmotná) dosiaľ objavená čierna diera. Najmenej hmotná doteraz objavená čierna diera, ktorej hmotnosťou sú si astronómovia istí, má viac než šesť hmotností Slnka. To zároveň zanecháva akúsi medzeru v hmotnostiach medzi čiernymi dierami a neutrónovými hviezdami. Neutrónové hviezdy majú totiž hmotnosť najviac dve hmotnosti Slnka. Čierne diery a neutrónové hviezdy sa najlepšie pozorujú v dvojhviezdnych systémoch, kde sa dajú objaviť aj vďaka gravitačným vlnám alebo vyžarovaniu elektromagnetického žiarenia. Zdá sa, že existuje určitá medzera v hmotnostiach medzi neutrónovými hviezdami a čiernymi dierami a astronómovia aktívne pátrajú po tom, či je reálna. Keby našli čiernu dieru v tejto medzere, vrhlo by to nové svetlo na mechanizmus vzniku týchto objektov.
Podľa van den Heuvela súčasné teórie vysvetľujú vznik čiernych dier len akréciou materiálu na neutrónové hviezdy a tie potom pri dostatku hmoty skolabujú na čierne diery. Jayasinghe si však s kolegami myslia, že ich Jednorožec nemusí byť úplne jedinečný. Pomocou štatistickej analýzy odhadli, že v Mliečnej ceste môže existovať niekoľko stovák podobných sústav. Očakáva sa, že budúce veľké spektroskopické prehliadky ako APOGEE a čínska prehliadka LAMOST nám ukážu viac dvojhviezd s kompaktnými objektmi a kandidátmi na čierne diery. Podľa Jayasingha objekt V723 Mon bol objavený vďaka svojej blízkosti k nám. Je veľmi jasný, takže je relatívne lacné pozorovať ho pomocou rôznych pozemských zariadení, konštatuje Jayasinghe.

RNDr. Zdeněk Komárek

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 6/2021. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.
Komentáre