Sustav crnih rupa, pronađen na samo oko 1000 svjetlosnih godina od Zemlje, zapravo ne sadrži crnu rupu, otkriva nova znanstvena studija. Kad je sustav HR 6819 otkriven 2020. godine, predložena su dva scenarija, jedan s crnom rupom i jedan bez nje.
Ideja o crnoj rupi udaljenoj samo 1000 svjetlosnih godina, unutar našeg zvjezdanog susjedstva, dospjela je na naslovnice u vrijeme otkrića i predstavljena je kao glavni nalaz, dok se o drugoj mogućnosti zapravo nije previše izvještavalo u medijima.
Međutim, nova studija, koju su proveli istraživači sa Sveučilišta KU Leuven u Belgiji, izvršila je nova mjerenja sustava kako bi se vidjelo koji je scenarij najvjerojatnije istinit.
Usmjerili su VLT teleskop Europskog južnog opservatorija (ESO) i interferometar VLT-a na taj zvjezdani sustav, jer navedeni instrument može pružiti odlučujuće podatke potrebne za utvrđivanje koja je od navedene dvije mogućnosti točnija.
Svi dokazi upućuju na 'vampirski' zvjezdani sustav, pronalazeći dvije zvijezde u vrlo bliskoj orbiti, pri čemu jedna crpi materijal iz druge. Nije bilo dokaza o udaljenoj zvijezdi u orbiti, kao što je sugerirala teorija s crnom rupom.
Autor studije s crnom rupom nije iznenađen
Thomas Rivinius, astronom ESO-a i glavni autor originalne studije o crnoj rupi, nije bio iznenađen prijemom astronomske zajednice. Ne samo da je to normalno, nego bi trebalo sve rezultate trebalo provjeravati, rekao je, dodajući da je to još važnije za rezultate koji dospiju na naslovnice.
Rivinius i njegovi kolege bili su uvjereni da je najbolje objašnjenje za podatke koje su imali da je HR 6819 trostruki sustav, s jednom zvijezdom koja kruži oko crne rupe svakih 40 dana, a drugom zvijezdom u puno široj orbiti.
Alternativni scenarij pokazao se točnim
No, studija koju je vodila Julia Bodensteiner, tada doktorandica na KU Leuvenu, predložila je drugačije objašnjenje za iste podatke. Predložila je da bi HR 6819 također mogao biti sustav sa samo dvije zvijezde, u vrlo bliskoj 40-dnevnoj orbiti, bez crne rupe.
Taj alternativni scenarij zahtijevao bi da jedna od zvijezda bude 'ogoljena', što znači da je u ranije vrijeme izgubila veliki dio svoje mase u odnosu na drugu zvijezdu.
Došli smo do granice postojećih podataka, pa smo se morali okrenuti drugoj strategiji promatranja kako bismo odlučili između dva scenarija koja su predložila dva tima, kaže istraživačica s KU Leuvena, Abigail Frost i voditeljica nove studije.
Istraživači su se okrenuli VLT teleskopu, a posebno interferometru na VLT-u, poznatom kao VLTAI, kako bi prikupili detaljnija opažanja.
VLTI je bio jedino postrojenje koje nam je dalo odlučujuće podatke koji su nam bili potrebni da razlikujemo dva objašnjenja, kaže Dietrich Baade, autor na obje studije.
Scenariji koje smo tražili bili su prilično jasni, vrlo različiti i lako prepoznatljivi s pravim instrumentom. Složili smo se da u sustavu postoje dva izvora svjetlosti, pa je pitanje bilo kruže li jedan oko drugog usko, kao u scenariju ogoljenih zvijezda, ili su daleko jedan od drugog, kao u scenariju crne rupe, kaže Rivinius.
Koristili su instrumente GRAVITY i MUSE na VLT-u za proučavanje zvjezdanog sustava i odredili međusobnu udaljenost tih zvijezda, ne nalazeći nikakve dokaze svijetle zvijezde pratilje u širokoj orbiti, kao što je model crne rupe predvidio.
Ipak samo još jedan binarni sustav
Ono što su pronašli su dva svijetla objekta u bliskoj orbiti, kao što je sugerirao model vampirske zvijezde.
MUSE je potvrdio da ne postoji svijetli suputnik u široj orbiti, dok je visoka prostorna razlučivost GRAVITY-ja bila u stanju razriješiti dva svijetla izvora razdvojena samo jednom trećinom udaljenosti između Zemlje i Sunca. Ti su se podaci pokazali kao posljednji dio slagalice i omogućili su nam da zaključimo da je HR 6819 binarni sustav bez crne rupe, rekao je Frost.
Bodensteiner je rekao da je najbolje tumačenje da su uhvatili ovaj binarni sustav u trenutku nedugo nakon što je jedna od zvijezda isisala atmosferu s druge.
Ovo je čest fenomen u bliskim binarnim sustavima, koji se u medijima ponekad naziva "zvjezdani vampirizam". Dok je sa zvijezde donora oduzet dio materijala, zvijezda primatelja počela se brže okretati, objasnio je.
Rijetko uhvaćena faza interakcije dviju zvijezda
Uhvatiti ovu vrstu "faze nakon interakcije" binarnog zvjezdanog sustava je teško, jer je ova točka u životu dviju zvijezda vrlo kratka.
To naše nalaze za HR 6819 čini vrlo uzbudljivim, jer predstavlja savršenog kandidata za proučavanje kako ovaj vampirizam utječe na evoluciju masivnih zvijezda, a zauzvrat na formiranje njihovih povezanih fenomena uključujući gravitacijske valove i nasilne eksplozije supernove, kaže Frost.
Novoformirani zajednički tim Leuven-ESO sada planira pomnije pratiti HR 6819 pomoću VLTI-jevog GRAVITY instrumenta.
Istraživači će tijekom vremena provesti zajedničku studiju sustava kako bi bolje razumjeli njegov razvoj, ograničili njegova svojstva i upotrijebili to znanje kako bi naučili više o drugim binarnim sustavima.
Vratimo se na crnu rupu u susjedstvu...
Također su optimistični da bi u nekom trenutku u budućnosti mogli pronaći crnu rupu u našem zvjezdanom susjedstvu.
Crne rupe zvjezdane mase ostaju vrlo neuhvatljive zbog svoje prirode. Ali procjene reda veličine sugeriraju da samo u Mliječnoj stazi postoje deseci do stotine milijuna crnih rupa, kažu Rivinius i Baade.
Studija je objavljena u znanstvenom časopisu Astronomy & Astrophysics.
Izvor: Daily Mail
