ESO Instrument vindt dichtstbijzijnde zwarte gat

Een team van astronomen van de European Southern Observatory (ESO) en andere instituten heeft een zwart gat ontdekt dat op slechts 1000 lichtjaar van de aarde ligt. Het zwarte gat is dichter bij ons zonnestelsel dan enig ander tot nu toe gevonden en maakt deel uit van een drievoudig systeem dat met het blote oog kan worden gezien. Het team vond bewijs voor het onzichtbare object door de twee begeleidende sterren te volgen met behulp van de 2,2-meter MPG / ESO-telescoop van ESO's La Silla-observatorium in Chili. Ze zeggen dat dit systeem slechts het topje van de ijsberg kan zijn, omdat er in de toekomst nog veel meer vergelijkbare zwarte gaten kunnen worden gevonden.

"We waren totaal verrast toen we ons realiseerden dat dit het eerste stellaire systeem is met een zwart gat dat met het blote oog kan worden gezien", zegt Petr Hadrava, emeritus wetenschapper aan de Academie van Wetenschappen van de Tsjechische Republiek in Praag en co-auteur van het onderzoek. Het systeem bevindt zich in het sterrenbeeld Telescopium en is zo dicht bij ons dat de sterren vanaf het zuidelijk halfrond kunnen worden bekeken op een donkere, heldere nacht zonder verrekijker of telescoop. "Dit systeem bevat het dichtstbijzijnde zwarte gat ter wereld dat we kennen", zegt ESO-wetenschapper Thomas Rivinius, die de studie leidde die vandaag in Astronomy & Astrophysics is gepubliceerd.

Bij de foto: Een team van astronomen van de European Southern Observatory (ESO) en andere instituten heeft een zwart gat ontdekt dat op slechts 1000 lichtjaar van de aarde ligt. Het zwarte gat is dichter bij ons zonnestelsel dan enig ander tot nu toe gevonden en maakt deel uit van een drievoudig systeem dat met het blote oog kan worden gezien. Het team vond bewijs voor het onzichtbare object door de twee begeleidende sterren te volgen met behulp van de 2,2-meter MPG / ESO-telescoop van ESO's La Silla-observatorium in Chili. Ze zeggen dat dit systeem slechts het topje van de ijsberg kan zijn, omdat er in de toekomst nog veel meer vergelijkbare zwarte gaten kunnen worden gevonden. Foto: ESO / L. Calçada

Het team heeft het systeem, genaamd HR 6819, oorspronkelijk geobserveerd als onderdeel van een onderzoek naar dubbelstersystemen. Maar toen ze hun waarnemingen analyseerden, waren ze stomverbaasd toen ze in HR 6819 een derde, nog niet ontdekt lichaam onthulden: een zwart gat. De waarnemingen met de FEROS-spectrograaf op de MPG / ESO 2,2-meter telescoop in La Silla toonden aan dat een van de twee zichtbare sterren elke 40 dagen om een ​​ongezien object draait, terwijl de tweede ster zich op grote afstand van dit binnenste paar bevindt.

Dietrich Baade, emeritus astronoom bij ESO in Garching en co-auteur van de studie, zegt: “De waarnemingen die nodig waren om de periode van 40 dagen te bepalen, moesten over meerdere maanden worden verdeeld. Dit was alleen mogelijk dankzij ESO's baanbrekende serviceobservatieschema waarbij ESO-medewerkers opmerkingen maken namens de wetenschappers die ze nodig hebben. "

Het verborgen zwarte gat in HR 6819 is een van de allereerste zwarte gaten met een stellaire massa die geen gewelddadige interactie aangaan met hun omgeving en daarom echt zwart lijken. Maar het team kon zijn aanwezigheid herkennen en zijn massa berekenen door de baan van de ster in het binnenste paar te bestuderen. "Een onzichtbaar object met een massa die minstens vier keer zo groot is als die van de zon, kan slechts een zwart gat zijn", besluit Rivinius, die in Chili is gevestigd.

Astronomen hebben tot nu toe slechts een paar dozijn zwarte gaten in ons sterrenstelsel gezien, die bijna allemaal sterk interageren met hun omgeving en hun aanwezigheid bekend maken door krachtige röntgenstralen in deze interactie vrij te geven. Maar wetenschappers schatten dat tijdens de levensduur van de Melkweg veel meer sterren in zwarte gaten stortten toen ze hun leven beëindigden. De ontdekking van een stil, onzichtbaar zwart gat in HR 6819 geeft aanwijzingen over waar de vele verborgen zwarte gaten in de Melkweg zouden kunnen zijn. 'Er moeten honderden miljoenen zwarte gaten zijn, maar we weten er maar een paar. Weten waar we op moeten letten, zou ons in een betere positie moeten brengen om ze te vinden ', zegt Rivinius. Baade voegt eraan toe dat het vinden van een zwart gat in een drievoudig systeem zo dichtbij aangeeft dat we slechts "het topje van een opwindende ijsberg" zien.

Astronomen geloven al dat hun ontdekking enig licht zou kunnen schijnen op een tweede systeem. "We realiseerden ons dat een ander systeem, LB-1 genaamd, mogelijk ook zo'n drievoud is, hoewel we zeker meer observaties nodig hebben", zegt Marianne Heida, postdoctoraal onderzoeker bij ESO en co-auteur van de paper. “LB-1 is iets verder van de aarde verwijderd, maar toch astronomisch gezien dichtbij, dus dat betekent dat er waarschijnlijk nog veel meer van deze systemen bestaan. Door ze te vinden en te bestuderen, kunnen we veel leren over de vorming en evolutie van die zeldzame sterren die hun leven beginnen met meer dan ongeveer 8 keer de massa van de zon en eindigen in een supernova-explosie die een zwart gat achterlaat. "

De ontdekkingen van deze drievoudige systemen met een binnenpaar en een verre ster kunnen ook aanwijzingen geven over de gewelddadige kosmische fusies die zwaartekrachtgolven afgeven die krachtig genoeg zijn om op aarde te worden gedetecteerd. Sommige astronomen zijn van mening dat de fusies kunnen plaatsvinden in systemen met een vergelijkbare configuratie als HR 6819 of LB-1, maar waarbij het binnenste paar bestaat uit twee zwarte gaten of uit een zwart gat en een neutronenster. Het verre buitenste object kan het binnenste paar door zwaartekracht zodanig beïnvloeden dat het een samensmelting en het vrijkomen van zwaartekrachtgolven veroorzaakt. Hoewel HR 6819 en LB-1 slechts één zwart gat hebben en geen neutronensterren, zouden deze systemen wetenschappers kunnen helpen begrijpen hoe stellaire botsingen kunnen gebeuren in drievoudige stersystemen.

Auteur: Jan Vyvey
Bron: ESO