Bild https://news.mit.edu Bildtext:I den här konstnärens rendering
avbildas det centrala svarta hålet, V404 Cygni (svart prick), som håller på att
förtära en närliggande stjärna (orange kropp till vänster), medan en andra
stjärna (övre vit blixt) kretsar på ett mycket längre avstånd. Porträtt av Jorge Lugo.
Många svarta hål som upptäckts är en del av ett par.
Dessa dubbelsystem består av ett svart hål och ett sekundärt objekt – till
exempel en stjärna, neutronstjärna eller et andra svart hål –
som kretsar runt varandra och och hålls på plats av ett av de svarta hålens (eller hålet) gravitation och bildar ett omloppspar.
Nu visar överraskande att bilden av
svarta hål måste vidgas i förhållande till vilka objekt de kan hysa och hur de
kan bildas.
I en ny studie publicerad i dagarna i Nature
rapporterar fysiker vid MIT ((Massachusetts Institute of Technology) och
Caltech (California Institute of Technology Pasadena, Kalifornien) att de för
första gången har observerat ett "trippelsystem". I det upptäckta
systemet är ett centralt svart hål i färd med att förtära en liten stjärna vilken
rör sig i spiralform mycket nära det svarta hålet. Stjärnan tar bara 6,5:e dag för
ett varv runt det svarta hålet något som är en konfiguration som liknar de
flesta dubbelsystem där ett svart hål ingår. Men överraskande nog ses en andra
stjärna också kretsa runt det svarta hålet, fast på ett mycket större avstånd.
Fysikerna uppskattar att denna avlägsna följeslagare kretsar runt det svarta
hålet där ett varv tar 70 000 år. Att det svarta hålet verkar ha ett
gravitationellt grepp om ett objekt så långt bort väcker frågor om ursprunget
till det svarta hålet.
För att finna ett svar gjordes datorsimulering på
trippelsystemet. Det blev tiotusentals simuleringar, var och en med ett något
annorlunda scenario för hur den tredje stjärnan kunde ha blivit ett svart hål
och därmed påverkat de andra två stjärnornas rörelser. Till exempel simulerades
en supernova och varierades mängden och riktningen på den energi som den avgav.
Man simulerade också scenarier av direkt
kollaps, där den tredje stjärnan helt enkelt gav vika själv och bildade ett
svart hål utan att avge någon energi.
Förutom att ge ledtrådar till det svarta hålets
ursprung har den bortersta stjärnan också avslöjat systemets ålder. Fysikerna
observerade att den yttre stjärnan råkar vara i färd med att bli en röd jätte –
en fas som inträffar i slutet av en stjärnas liv. Baserat på denna övergång
fastställde teamet att den yttre stjärnan är cirka 4 miljarder år gammal. Med
tanke på att närliggande stjärnor blir till ungefär samtidigt drar forskarna
slutsatsen att det svarta hålet också är 4 miljarder år gammalt.
Studiens medförfattare vid MIT är Erin Kara, Claude
Canizares, Deepto Chakrabarty, Anna Frebel, Sarah Millholland, Saul Rappaport,
Rob Simcoe och Andrew Vanderburg, tillsammans med Kareem El-Badry vid Caltech.
Möjligheten
att det finns fler trippelsystem eller än större system är stor. Universums storlek
innehåller säkert mycket mer att förstå och upptäcka än vi kan föreställa oss.
