Czarne dziury znajdujące się w gromadzie Hiady, oddalonej około 151 lat świetlnych od naszej planety, to jak dotychczas najbliższe Ziemi tego typu obiekty zaobserwowane w kosmosie.
Czarne dziury nie emitują i nie odbijają światła, dlatego bardzo trudno je wykryć. Obiekty te są tak masywne, że po osiągnięciu pewnego punktu (horyzontu zdarzeń) prędkość ucieczki, czyli prędkość potrzebna do opuszczenia pola grawitacyjnego obiektu, przekracza prędkość światła w próżni i nawet światło nie jest w stanie opuścić tego obszaru.
Poza sytuacjami, kiedy czarne dziury są częścią układu podwójnego lub pochłaniają materię, która emituje promieniowanie elektromagnetyczne, trudno je obserwować, bo czarne dziury są tak masywne, że nawet światło nie jest w stanie oprzeć się ich grawitacyjnemu uściskowi. O ich obecności astronomowie wnioskują na podstawie efektów grawitacyjnych wywieranych na otoczenie, czyli zachowania gwiazd i materii w ich najbliższym sąsiedztwie.
Teraz grupa astronomów analizując otwartą gromadę Hiady, luźno powiązaną grawitacyjnie grupę około 300 młodych gwiazd odkryła, że mogą czaić się w niej dwie lub trzy czarne dziury o masach gwiazdowych. Odkrycia dokonali astronomowie z Hiszpanii, Włoch, Niemiec, Chin oraz Holandii, a jego opis ukazał się na łamach pisma „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” (DOI: 10.1093/mnras/stad1925).
Hiady (Dżdżownice) to znajdująca się najbliżej Ziemi otwarta gromada gwiazd, położona w gwiazdozbiorze Byka. Gromady otwarte to grupy setek lub tysięcy gwiazd, które są ze sobą luźno powiązane oddziaływaniem grawitacyjnym. Powstały zazwyczaj w tym samym czasie i mają wspólne właściwości, takie jak np. skład chemiczny.
Czarne dziury są z kolei jednym z najbardziej tajemniczych i fascynujących zjawisk we Wszechświecie. Ich sekrety próbują zrozumieć badacze na całym świecie. Od wykrycia fal grawitacyjnych w 2015 roku ekspertom udało się zarejestrować wiele zdarzeń, które można interpretować jako łączenie się dwóch czarnych dziur o niewielkich rozmiarach.
Zespół astrofizyków opracował symulacje ruchu i ewolucję wszystkich obiektów w gromadzie Hiad od momentu ich powstania. Wyniki porównano z rzeczywistymi pozycjami i prędkościami gwiazd, które są dokładnie znane dzięki obserwacjom przeprowadzonym przez satelitę Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA).
– Nasze symulacje masy i rozmiarów Hiad zgadzają się z obserwacjami teleskopu Gaia, tylko jeśli w centrum gromady uwzględnimy istnienie przynajmniej kilku czarnych dziur – tłumaczy Stefano Torniamenti z Uniwersytetu w Padwie.
Badania wskazują, że czarne dziury znajdują się wewnątrz gromady lub bardzo blisko niej. To czyni je najbliższymi Słońcu podobnymi obiektami. Jest bardzo prawdopodobne, że czarne dziury „pożerają” naszych kosmicznych „sąsiadów” – twierdzą eksperci.
Wcześniej naukowcy sądzili, że najbliżej naszej planety znajduje się czarna dziura o nazwie Gaia BH1. Od Układu Słonecznego dzieli ją ponad 1500 lat świetlnych.
W ostatnich latach teleskop kosmiczny Gaia umożliwił badaczom pierwszą szczegółową analizę położenia i prędkości gwiazd, które znajdują się w gromadzie Hiad. Dzięki jego obserwacjom naukowcy mogli też zidentyfikować część poszczególnych gwiazd.
- Nasze obserwacje pomagają w zrozumieniu, jak obecność czarnych dziur wpływa na ewolucję gromad gwiazd i jak gromady gwiazd przyczyniają się do powstawania źródeł fal grawitacyjnych. Dzięki naszym symulacjom uzyskujemy też wgląd w rozkład tych najbardziej tajemniczych obiektów we Wszechświecie – tłumaczy Gieles.
Źródło: University of Barcelona, fot. Jose Mtanous/ CC BY
