Pressemeddelelse

ESO-instrument finder nærmeste sorte hul til Jorden

Usynligt objekt har to ledsagerstjerner, som er synlige for det blotte øje.

6. maj 2020

 

Et hold astronomer fra Det Europæiske Sydobservatorium (ESO) og andre institutioner har opdaget et sort hul omkring 1000 lysår fra Jorden. Det sorte hul er tættere på vores Solsystem end nogen andre, opdagede sorte huller, og danner en del af et tredobbelt system, som kan ses med det blotte øje. Holdet har opdaget det usynlige objekt ved at spore dets to følgestjerner ved brug af MPG/ESO 2.2-meter-teleskopet på ESO’s La Silla-observatorium i Chile. Systemet kan være ”toppen af isbjerget”, og vi kan forvente, at mange flere lignende sorte huller bliver opdaget i fremtiden, mener holdet.

"Vi blev meget overraskede, da vi opdagede, at det her er det første stjernesystem med et sort hul, og at det kan ses med det blotte øje," siger Petr Hadrava, emeritus ved Academy of Sciences i Prag, Tjekkiet, og medforfatter på studiet. Systemet ligger i stjernebilledet Kikkerten, og det ligger så tæt på os, at stjernerne kan ses fra Jordens sydlige halvkugle på en mørk, klar aften uden en kikkert eller et teleskop. ”Systemet rummer det nærmeste sorte hul til Jorden, som vi kender til,” siger ESO-forsker Thomas Rivinius, som ledte studiet, der publiceres i Astronomy & Astrophysics i dag.

Oprindeligt observerede holdet systemet, der kaldes HR 6819, som en del af et studie om dobbeltstjernesystemer. Men da de analyserede deres observationer, blev de målløse over, at observationerne afslørede et hidtil uopdaget, tredje legeme i HR 6819: Et sort hul. Observationerne med FEROS-spektrografen på MPG/ESO 2.2-meter-teleskopet på La Silla viste, at én af de to synlige stjerner kredsede om et usynligt objekt med en periode på 40 døgn, mens den anden stjerne var langt fra det indre par.

Dietrich Baade, emeritus og astronom ved ESO i Garching, Tyskland, og medforfatter på studiet, siger: "Observationerne, der var nødvendige for at bestemme perioden på 40 døgn, blev nødt til at spredes over flere måneder. Det var kun muligt takket være den banebrydende måde, ESO organiserer observationerne på, hvor ESO-ansatte foretager observationerne på vegne af forskere, der har brug for dem."

Det skjulte sorte hul i HR 6819 er et af de første, fundne sorte huller med stjernemasse, som ikke samtidigt interagerer voldsomt med de omgivende stjerner og gas. Derfor fremstår hullet som virkelig sort – altså usynligt. Men holdet kunne alligevel ane dets tilstedeværelse og beregnede dets masse ved at observere den inderste stjernes bevægelse. "Et usynligt objekt med en masse, der er mindst fire gange Solens masse, kan kun være et sort hul," konkluderer Rivinius.

Astronomer har indtil nu kun opdaget et dusin sorte huller i vores Galakse, hvoraf næsten alle interagerer voldsomt med deres omgivelser og gør sig bemærket ved at udsende kraftfulde røntgenstråler i interaktionen. Men forskere forventer, at mange flere stjerner i Mælkevejens livstid er kollapset og blevet til sorte huller som det sidste i deres liv. Opdagelsen af et stille, usynligt sort hul i HR 6819-stjernesystemet giver et fingerpeg om, hvor mange sorte huller, der kan være gemt i Mælkevejen. "Der må være hundreder af millioner sorte huller derude, men vi kender kun til nogle få. Når vi ved, hvad vi skal se efter, kan vi bedre finde de uopdagede," siger Rivinius. Baade tilføjer, at fundet af et sort hul i et tredobbelt system så tæt på Jorden indikerer, at vi kun har set toppen af et ”spændende isbjerg”.

Allerede nu tror astronomer, at deres opdagelse kan kaste lys på et andet system, de har undersøgt. ”Vi indså, at et andet system, kaldet LB-1, også kan være sådan et tredobbelt system, men vi har brug for flere observationer for at være sikre," siger Marianne Heida, som er yngre forsker ved ESO og medforfatter på artiklen. ”LB-1 er lidt længere væk fra Jorden, men stadig meget tæt på i astronomisk henseende. Der findes formentlig mange flere af disse systemer. Ved at finde og undersøge dem kan vi lære meget om dannelsen og udviklingen af den slags sjældne stjerner, som begynder deres liv med en masse, der er cirka otte gange større end Solens masse, og ender deres liv i en supernovaeksplosion, som danner et sort hul.”

Opdagelserne af disse tredobbelte systemer med et indre tætliggende stjernepar og en fjernere stjerne kan også give viden om voldsomme, kosmiske sammensmeltninger, som udsender så kraftige gravitationsbølger, at de kan måles på Jorden. Nogle astronomer mener, at kollisioner og sammensmeltninger også kan ske i systemer, der minder om HR 6819 eller LB-1, men hvor det indre par består af to sorte huller eller af et sort hul og en neutronstjerne. Det fjernere, ydre objekt kan tyngdemæssigt påvirke det indre par på en sådan måde, at det medfører en sammensmeltning af de to indre objekter samt udsendelsen af gravitationsbølger. Selvom HR 6819 og LB-1 kun har ét sort hul og ingen neutronstjerner, kan disse systemer hjælpe forskere med at forstå, hvordan stjernekollisioner sker i et tredobbelt system.

Mere information

 

Dette studie er præsenteret i artiklen "A naked-eye triple system with a nonaccreting black hole in the inner binary". Artiklen publiceres i dag i Astronomy & Astrophysics.

Holdet består af Th. Rivinius (Det Europæiske Sydobservatorium (ESO), Santiago, Chile), D. Baade (Det Europæiske Sydobservatorium (ESO), Garching, Tyskland [ESO Tyskland]), P. Hadrava (Astronomical Institute, Academy of Science of Czechia, Prag, Tjekkiet), M. Heida (ESO Tyskland), og R. Klement (The CHARA Array of Georgia State University, Mount Wilson Observatory, Mount Wilson, USA).

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. Australien er med som strategisk partner. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har fokus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

Links

 

• Videnskabelig artikel
• Billeder fra MPG/ESO 2.2-meter-teleskopet
• Billeder fra ESO’s La Silla Observatorium

Kontakter

Dietrich Baade
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel: +49-89-6096295
Email: dbaade@eso.org

Petr Hadrava
Academy of Sciences of the Czech Republic
Prague, Czechia
Email: petr.hadrava@asu.cas.cz

Marianne Heida
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel: +49-157-37744840
Email: mheida@eso.org

Thomas Rivinius
European Southern Observatory
Santiago, Chile
Tel: +56 9 8288 4950
Email: triviniu@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: pio@eso.org

Ole J. Knudsen (press contact Danmark)
ESO Science Outreach Network and Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
Email: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso2007 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.