1600 ljusår bort finns det svarta hål som ligger närmst oss

 

Astronomer  från Cambridge, MA har nyligen upptäckt ett svart hål som vad man vet i dag finns närmst till jorden. Det har fått beteckningen BH1. Det väger cirka 10 gånger mer än vår sols massa och finns cirka 1600 ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Ophiuchus (Ormbäraren).

Upptäckten möjliggjordes genom upptäckten av rörelsen av det svarta hålets följeslagare den  stjärnan som kretsar kring det svarta hålet på ungefär samma avstånd som jorden kretsar kring solen.

Kareem El-Badry, astrofysiker vidCenter for Astrophysics | Harvard & Smithsonian och Max Planck Institute for Astronomy och huvudförfattare till artikeln som beskrev denna upptäckt säger att även om det har förekommit en hel del upptäckter av system som detta har nästan alla dessa upptäckter efterhand motbevisats. Detta är den första entydiga upptäckten av en solliknande stjärna i en bana runt ett svart hål i vår galax.

Svarta hål är de mest extrema föremålen i universum. Supermassiva versioner av dessa ofattbart täta objekt finns sannolikt i mitten av alla stora galaxer. Svarta hål med en stjärnmassa som ovan tillhör och som väger ungefär fem till 100 gånger solens massa, är mycket vanligare. Det uppskattas finnas 100 miljoner bara i Vintergatan. Endast en handfull har dock bekräftats hittills och nästan alla dessa är "aktiva", vilket innebär att de lyser starkt av röntgenstrålning när de konsumerar material från en närliggande stjärna till skillnad från de vilande svarta hålen.

Även om det sannolikt finns miljontals svarta hål  i Vintergatan upptäcktes de få som hittills upptäckts genom deras energiska interaktion med en följeslagare. När material från en närliggande stjärna  dras in mot ett svart hål blir det överhettat och genererar kraftfulla röntgenstrålar. Om ett svart hål inte aktivt matas  in med materia (dvs om det är vilande) smälter det helt enkelt in i omgivningen. Detta innebär att ensamma svarta hål utan en stjärnkamrat (binärer) är nästan omöjliga att upptäcka.

" Jag har letat efter vilande svarta hål under de senaste fyra åren med hjälp av ett brett spektrum av datamängder och metoder", säger El-Badry. "Mina tidigare försök - liksom andras - visade upp ett menageri av binära system som maskerar sig som svarta hål, men det här är första gången sökandet lyckades."

För att utforska systemet  i detalj följde teamet upp med 39 observationer under fyra månader av sex olika teleskop runt om i världen.

Den första observationen genomfördes i juli i år 2022 genom en tilldelning av tid vid med hjälp av6,5 m Magellan Baade-teleskopet vid Las Campanas-observatoriet i Chile.

Astronomers nuvarande modeller av utvecklingen av binära system är hårt pressade teorier för att ge en förklaring till hur den speciella konfigurationen av Gaia BH1-systemet kan ha uppstått. Specifikt skulle stamstjärnan som senare förvandlades till det  svarta hålet ha varit minst 20 gånger så massiv som vår sol. Det betyder att den bara skulle ha existerat under några miljoner år. Om båda stjärnorna bildades samtidigt skulle denna massiva stjärna snabbt ha förvandlats till en superjätte, som puffade upp och uppslukade den andra stjärnan innan den hann bli en riktig, vätebrinnande, stjärna som vår sol. Men så har inte skett. Stjärnan finns kvar.

Det är inte alls klart hur stjärnan kunde ha överlevt den episoden och slutat som en till synes normal stjärna, som observationerna visar. Teoretiska modeller som möjliggör överlevnad förutspår att stjärnan borde ha hamnat i en mycket snävare bana än vad som faktiskt är fallet.

Detta kan indikera att det finns viktiga luckor i forskarnas förståelse för hur svarta hål bildas och utvecklas i binära system och det tyder också på att det kan finnas en ännu outforskad population av vilande svarta hål i binära system.

 Kan stjärnan undkommit att slukas då den stjärna som nu är ett svart hål befunnit sig på ett avstånd som gjort att detta inte skett. Men som senare minskades genom stark gravitation från det därefter bildade svarta hålet (min anm.).

Bild vikipedia Gaia BH1 ett binärt system bestående av en stjärna av G-typ och ett svart hål beläget cirka 1560 ljusår från oss stjärnbilden Ophiuchus (Ormbäraren). Bilden är en illustration.