Nový výzkum založený na datech získaných pomocí dalekohledu ESO/VLT a interferometru VLTI odhalil, že hvězdný systém HR 6819, u kterého se původně předpokládalo, že je tvořen dvěma hvězdami a černou dírou, je ve skutečnosti pouze dvojhvězdou.. Kredit: ESO/L. Calçada.

Objev nejbližší černé díry odvolán

V roce 2020 oznámil tým vedený astronomy Evropské jižní observatoře (ESO) objev Zemi nejbližší černé díry, která se měla nacházet jen asi tisíc světelných let daleko v systému hvězdy HR 6819. Výsledky této studie však řada vědců zpochybnila, mezi nimi i mezinárodní tým z university KU Leuven v Belgii. Původní autoři a jejich oponenti nakonec spojili své síly a ve společném článku dospěli k závěru, že v systému HR 6819 se žádná černá díra nenachází. Jedná se ale o dvojhvězdný systém s přenosem hmoty, který se nachází ve vzácné krátkodobé fázi vývoje.

Původní práce věnovaná systému HR 6819 vzbudila značnou pozornost vědců i novinářů. Thomas Rivinius, astronom pracující pro ESO v Chile a hlavní autor tohoto článku, nebyl nijak překvapen přijetím možného objevu černé díry v astronomické komunitě. „Nejen že je to normální, ale dokonce by to tak mělo být. Výsledky by měly být důkladně přezkoumávány, a v případě závěrů, které se dostanou do palcových titulků, to platí obzvlášť.“

Thomas Rivinius a jeho kolegové byli přesvědčení, že data, která k systému HR 6819 získali pomocí dalekohledu MPG/ESO (MPG/ESO 2.2-metre telescope), nejlépe odpovídají trojčlennému systému s černou dírou a dvěma hvězdami, přičemž jedné hvězdě trvá oběh kolem černé díry 40 dní a druhé mnohem déle. Výzkum, který vedla Julia Bodensteiner (tehdy studující PhD na Universitě KU Leuven, Belgie), však představil odlišné vysvětlení pro stejná data: HR 6819 by mohl být pouze dvojhvězdný systém s periodou oběhu 40 dní. Tento scénář však vyžaduje, aby jedna z hvězd v nedávné minulosti přišla o značnou část své hmoty ve prospěch svého souputníka.

„Dosáhli jsme informačního limitu dat, která jsme měli k dispozici, proto jsme museli zvolit novou pozorovací strategii, která by umožnila rozhodnout mezi těmito dvěma scénáři navrženými různými týmy,“ říká Abigail Frost, vědecká pracovnice KU Leuven, vedoucí autorka nové studie publikované v časopise Astronomy & Astrophysics.

Aby tuto záhadu vyřešili, rozhodli se členové týmů pracovat společně a získat nová, detailnější data k systému HR 6819 pomocí dalekohledu ESO/VLT (Very Large Telescope) a interferometru VLTI (Very Large Telescope Interferometer). „VLTI bylo jediné zařízení, které nám mohlo poskytnout měření, jaká jsme potřebovali k rozhodnutí mezi dvěma možnými variantami,“ říká Dietrich Baade spoluautor původní studie i nového článku. Jelikož nedávalo smysl žádat o stejná pozorování dvakrát, spojily týmy své síly. Tato spolupráce vědcům umožnila optimalizovat zdroje a využít znalosti k odhalení skutečné povahy systému.

„Scénáře, které jsme testovali, byly zcela jasné, navzájem odlišné a snadno rozlišitelné pomocí těch správných přístrojů,“ říká Thomas Rivinius. „Shodli jsme se, že v systému jsou dva zdroje světla, otázka tedy zněla, zda obíhají blízko kolem sebe, jako v případě s přenosem hmoty, anebo jsou od sebe daleko, což by odpovídalo scénáři s černou dírou.“

Aby mohli rozhodnout mezi navrženými variantami, použili astronomové k pozorování dva přístroje – GRAVITY pro interferometr VLTI a MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) pro dalekohled VLT.

„Pozorování pomocí MUSE potvrdila, že se v systému nenachází jasný souputník s dlouhou periodou oběhu, zatímco vysoké rozlišení GRAVITY umožnilo rozlišit dvojici zdrojů ležících od sebe jen asi ve třetinové vzdálenosti, než dělí Slunce a Zemi,“ popisuje Abigail Frost. „Tato data se ukázala být posledním dílkem skládanky a umožnila nám učinit závěr, že HR 6819 je skutečně pouze dvojhvězdný systém a že černou díru neobsahuje.“

„Naše dosud nejlepší interpretace je, že jsme dvojhvězdný systém zachytili krátce poté, co jedna z hvězd nasála atmosféru svého souputníka. To je u těsných dvojhvězd poměrně běžný jev, který je někdy populárně označován jako ‚hvězdný vampyrismus,“ vysvětluje Julia Bodensteiner, nyní vědecká pracovnice ESO v Německu a spoluautorka nové práce. „Zatímco hvězda – dárce – o část materiálu přišla, došlo u příjemce k urychlení rotace.“

„Zaznamenat tuto postinterakční fázi je velmi obtížné, protože na hvězdné poměry trvá opravdu krátce,“ dodává Abigail Frost. „Proto jsou naše poznatky o systému HR 6819 tak vzrušující. Jedná se totiž o dokonalého kandidáta, na kterém lze studovat, jakým způsobem výměna hmoty ovlivňuje vývoj hmotných hvězd a přeneseně také vznik doprovodných jevů včetně gravitačních vln či explozí supernov.“

Nově zformovaný společný tým KU Leuven-ESO nyní plánuje dlouhodobé pečlivé monitorování systému HR 6819 pomocí interferometru VLTI a přístroje GRAVITY. Vědci se chystají provést studii systému v čase, aby lépe pochopili jeho vývoj a zpřesnili jeho parametry. Získané informace použijí k dalšímu prohloubení znalostí o dvojhvězdných systémech.

Pokud jde o pátrání po černých dírách, zůstávají členové týmu optimisty. „Černé díry hvězdných hmotností jsou díky svým vlastnostem jen obtížně zachytitelné, říká Thomas Rivinius. „Ale řádové odhady naznačují, že jen v naší Galaxii jich jsou desítky až stovky milionů,“ dodává Dietrich Baade. Je tedy jen otázkou času, než se astronomům podaří nějakou objevit.

Další informace
Výzkum byl prezentován v článku “HR 6819 is a binary system with no black hole: Revisiting the source with infrared interferometry and optical integral field spectroscopy” (DOI: 10.1051/0004-6361/202143004) zveřejněném v časopise in Astronomy & Astrophysics.

tisková zpráva Evropské jižní observatoře 2022/4

Nanočástice stříbra společně s antibiotiky likvidují i odolné bakterie

Společný antibakteriální účinek kyanografenu s navázanými částicemi stříbra v kombinaci se čtyřmi druhy antibiotik. Vrátit …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close