Wetenschappers hebben een zwart gat ontdekt op slechts duizend lichtjaar van de aarde

Inhoudsopgave:

Wetenschappers hebben een zwart gat ontdekt op slechts duizend lichtjaar van de aarde
Wetenschappers hebben een zwart gat ontdekt op slechts duizend lichtjaar van de aarde
Anonim

Wetenschappers van de European Southern Observatory (ESO) hebben een zwart gat ontdekt op slechts duizend lichtjaar van de aarde. Studieauteur Thomas Rivinius vertelt of we ons vanwege deze nabijheid zorgen moeten maken over onze planeet.

Een groep astronomen van de European Southern Observatory en andere instellingen ontdekte per ongeluk het bestaan van een zwart gat op slechts 1000 lichtjaar van de aarde. Tijdens het observeren van een systeem genaamd HR 6819 als onderdeel van een studie van systemen met twee sterren, stelde het team van Thomas Rivinius de aanwezigheid vast van een derde object, een zwart gat.

Het bevindt zich op slechts 1000 lichtjaar van ons en is dus het dichtst bij het zonnestelsel dat we kennen. Dankzij de 2,2 meter lange MPG/ESO-telescoop van de ESO-sterrenwacht in Chili konden wetenschappers de beweging van twee begeleidende sterren volgen en het bestaan van dit onzichtbare object berekenen. Volgens hen is dit systeem misschien maar het topje van de ijsberg. Met andere woorden, in de nabije toekomst kunnen veel van dergelijke gaten worden ontdekt.

Het eerste drievoudige systeem met een met het blote oog zichtbaar zwart gat

Zoals co-auteur van de studie Petr Hadrava van de Tsjechische Academie van Wetenschappen benadrukt: "We waren zeer verrast toen we ontdekten dat dit het eerste sterrenstelsel is met een zwart gat dat zichtbaar is voor het blote oog." Dit drievoudige systeem bevindt zich inderdaad zo dicht bij de aarde dat de sterren die het binnenkomen 's nachts bij helder weer op het zuidelijk halfrond met het blote oog te zien zijn. Een zwart gat is per definitie onzichtbaar.

Om het bestaan van het zwarte gat vast te stellen, gebruikten wetenschappers waarnemingen van de spectrograaf van de MPG / ESO-telescoop, waaruit bleek dat een van de twee sterren gedurende een periode van 40 dagen rond een onzichtbaar object draaide, terwijl de andere zich op grotere afstand van de binnenste paar. Wetenschappers hebben zijn aanwezigheid geïdentificeerd en zijn massa vastgesteld door de baan van de ster vanuit het binnenste paar te bestuderen. "Een onzichtbaar object met vier keer de zonnemassa kan alleen maar een zwart gat zijn", weet Thomas Rivinius zeker. We hebben het over een van de eerste zwarte gaten van de zonnemassa die tot nu toe zijn ontdekt, die niet op een agressieve manier in wisselwerking staan met de omgeving en als gevolg daarvan voor ons echt zwart lijken.

De ontdekking bevestigt de theorie dat er tot nu toe veel meer dan enkele tientallen zwarte gaten in de Melkweg zijn ontdekt. Wetenschappers geloven dat sinds de vorming van onze melkweg aanzienlijk meer sterren aan het einde van hun bestaan in zwarte gaten zijn veranderd. De ontdekking van een stil en onzichtbaar zwart gat in HR 6819 maakt het mogelijk om vele andere zwarte gaten in de Melkweg te detecteren. “Er moeten hier honderden miljoenen zwarte gaten zijn, maar we kennen er maar een paar. Weten waar we naar moeten zoeken, zou ons moeten helpen ze effectiever te vinden”, voegt Thomas Rivinius toe.

We geven het woord aan Thomas Rivinius, ESO Research Fellow en Principal Study Author for Astronomy & Astrophysics.

Futura: Heeft deze vondst je verrast, was het een verrassing?

Thomas Rivinius: Juist. We waren op zoek naar iets heel anders, in de verwachting een volkomen normaal binair systeem te zien. We hoopten dat waarnemingen ons in staat zouden stellen te begrijpen wat de reden is voor zulke grote verschillen tussen de twee sterren. De ene (buitenste) roteert zo snel dat hij bijna verstrooit (hij verliest voornamelijk materie door deze snelle rotatie), en de tweede draait heel langzaam.

Toen realiseerden we ons dat we het eigenlijk over drie objecten hadden. Ik wil graag verduidelijken dat in eerste instantie onze collega Stan Stefl betrokken was bij dit onderzoek (Stan Stefl, tragisch om het leven gekomen bij een ongeval in 2014, waardoor het werk op een bepaald moment stil lag). We zijn er nu mee verder gegaan omdat we onlangs een systeem hebben gevonden waarvan we denken dat het een soortgelijk ternair systeem is met een zwart gat LB-1. Nieuwe waarnemingen zullen nodig zijn om onze gok te bevestigen.

Is een zwart gat in een drievoudig systeem een zeldzaamheid?

- Ja. Een echte curiositeit! De meeste modellen van stellaire evolutie en supernova-explosies gingen ervan uit dat een dergelijk systeem zou losraken en afzonderlijke objecten zouden verspreiden. Maar HR 6819 blijft bestaan als een drievoudig systeem en daarom gebeurt dit niet altijd.

Moeten we ons zorgen maken over het vinden van een zwart gat zo dicht bij de aarde?

- U hoeft zich geen zorgen te maken over de aarde. Aangezien we het hebben over een zwart gat met zonnemassa, is de diameter slechts enkele tientallen kilometers. Dat wil zeggen, in dit stadium vormt het geen bedreiging, zelfs niet voor zijn directe buur, de innerlijke ster B. Ze bevinden zich op dezelfde afstand van elkaar als de zon en de aarde. Hoe het ook zij, tijdens de evolutie van de binnenste ster zal deze beginnen te groeien en zal het zwarte gat ten minste een deel van zijn massa absorberen. Maar daarvoor zijn er nog miljoenen, misschien zelfs tientallen miljoenen jaren.

Een andere vraag is of de oorspronkelijke supernova-explosie die dit zwarte gat heeft gecreëerd een bedreiging vormt voor de aarde. Onwaarschijnlijk, aangezien alles 15-75 miljoen jaar geleden gebeurde. Bovendien was de ster enkele honderden parsecs van ons verwijderd, niet veel dichterbij dan nu. Dit leest een veilige afstand wanneer een supernova explodeert.

Wat levert de ontdekking van dit zwarte gat op?

- Het meest interessante is dat er waarschijnlijk niets bijzonders aan is! Ze is heel dicht bij ons, en als we onze directe omgeving niet als een uitzondering beschouwen, moeten er veel anderen zijn. Tot nu toe kennen we slechts enkele tientallen zwarte gaten verspreid over de melkweg. Dit komt meestal door het feit dat ze een grote massa materie uit hun omgeving hebben verzameld, wat leidt tot sterke straling in het röntgenspectrum. Wij geloven dat de Melkweg honderden miljoenen tot miljarden zwarte gaten moet hebben die lijken op die in dit drievoudige systeem: ze zijn kalm, omdat ze nergens massa kunnen verzamelen, en ze zijn erg moeilijk te detecteren.

De nabijheid van dit systeem maakt meer gedetailleerd onderzoek mogelijk dan in verder verwijderde systemen?

- De nabijheid en verlichting van dit systeem betekent dat we het waarschijnlijk in afzonderlijke componenten kunnen ontleden. Dit kan alleen worden bereikt met interferometrie, die bestaat uit het combineren van meerdere telescopen om hetzelfde scherpe beeld te produceren alsof je een gigantische telescoop hebt die zo groot is als alles bij elkaar. Zodra onze paranale observatoria weer online zijn en mijn team de VLTI (Very Large Télescope Interferometer) kan gebruiken, zullen we proberen het te doen. Ik kan niet wachten.

De tweede mogelijkheid is de waarneming van HR 6819 in het röntgenspectrum. Hoewel röntgenstraling wijst op een rustig zwart gat, betekent dit niet dat er niets aan de hand is. Het zwarte gat verzamelt waarschijnlijk iets uit zijn directe omgeving, maar omdat zijn dichtheid laag is, is zijn vermogen om materie te absorberen ernstig beperkt. Al onze andere waarnemingen worden geassocieerd met veel actievere zwarte gaten. Het blijft om te bewijzen dat alles werkt, zelfs bij een zeer lage mate van absorptie van materie, zoals in het geval van dit zwarte gat.

Aanbevolen: