Pierwsza w historii gwiazda podwójna została odkryta w pobliżu supermasywnej czarnej dziury w Drodze Mlecznej

Astronomowie wskazują, że nowo odkryta gwiazda podwójna orbituje w pobliżu Sagittariusa A*, supermasywnej czarnej dziury w centrum naszej galaktyki. Jest to pierwszy przypadek znalezienia gwiezdnej pary w pobliżu tego niezwykle gęstego obiektu.

.Odkrycie naukowców z European Southern Observatory (ESO), oparte na danych zebranych przez Bardzo Duży Teleskop (VLT), pomaga zrozumieć, w jaki sposób gwiazdy potrafią przetrwać w środowiskach o ekstremalnej grawitacji i może pomóc w wykrycia teoretycznych planet w pobliżu Sagittariusa A*. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Communications.

„Czarne dziury nie są tak destrukcyjne, jak myśleliśmy” – mówi Florian Peißker z University of Cologne, w Niemczech.

Gwiazdy podwójne, czyli pary gwiazd krążących wokół siebie, są bardzo powszechne we Wszechświecie, ale nigdy wcześniej nie znaleziono ich w pobliżu supermasywnej czarnej dziury, gdzie niezwykle silna grawitacja może sprawić, że układy te staną się niestabilne.

Nowe odkrycie wskazuje, że niektóre układy podwójne mogą istnieć przez krótki czas, nawet w destrukcyjnych warunkach. D9, jak została nazwana nowo odkryta gwiazda podwójna, została wykryta w idealnym czasie – jej wiek astronomowie oszacowali na zaledwie 2,7 miliona lat, a silna grawitacja pobliskiego niezwykle gęstego obiektu prawdopodobnie spowoduje, że połączy się ona w jedną gwiazdę w ciągu zaledwie miliona lat, co jest bardzo wąskim przedziałem czasowym dla tak młodego układu.

„Daje to tylko krótkie okno w kosmicznej skali czasowej, aby zaobserwować taki układ podwójny – i nam się to udało” – wyjaśnia Emma Bordier z University of Cologne.

Przez wiele lat naukowcy uważali również, że ekstremalne środowisko w pobliżu supermasywnej czarnej dziury uniemożliwia formowanie się tam nowych gwiazd. Jednak kilka młodych obiektów znalezionych w pobliżu Sagittariusa A* obaliło to założenie. Odkryta gwiazda podwójna pokazuje, że również pary gwiazd mają potencjał do formowania się w tych trudnych warunkach.

„Układ D9 wykazuje wyraźne oznaki gazu i pyłu wokół gwiazd, co sugeruje, że może być on bardzo młody i musiał powstać w pobliżu supermasywnej czarnej dziury” – twierdzi Michal Zajaček z University of Cologne.

Nowa gwiazda podwójna podwójna została znaleziona w gęstym skupisku gwiazd i innych obiektów krążących wokół Sagittariusa A*, zwanym gromadą S. Najbardziej zagadkowe w tej strukturze są obiekty typu G, które zachowują się jak gwiazdy, ale wyglądają jak obłoki gazu i pyłu.

To właśnie podczas ich obserwacji badacze odkryli D9. Dane uzyskane za pomocą instrumentu ERIS na VLT, w połączeniu z danymi archiwalnymi z instrumentu SINFONI, ujawniły powtarzające się zmiany prędkości gwiazdy, wskazując, że D9 to w rzeczywistości para krążąca wokół siebie.

„Myślałem, że moja analiza była błędna, ale wzór spektroskopowy obejmował około 15 lat i stało się jasne, że ta detekcja jest rzeczywiście pierwszą zaobserwowaną gwiazdą podwójną w gromadzie S” – twierdzi Peißker.

Badanie rzuciło również nowe światło na to, czym mogą być tajemnicze obiekty G. Astronomowie zasugerowali, że w rzeczywistości mogą one być połączeniem gwiazd podwójnych, które jeszcze się nie połączyły, oraz pozostałości po takich fuzjach.

.Dokładna natura wielu obiektów krążących wokół Sagittariusa A* i to, w jaki sposób mogły one powstać tak blisko niego, pozostaje tajemnicą. Jednak wkrótce może się to zmienić dzięki aktualizacji GRAVITY+ interferometru VLT i instrumentu METIS na Ekstremalnie Wielkim Teleskopie ESO (ELT), budowanym w Chile.

Oprac. EG