eso2007is — Fréttatilkynning

Mælitæki ESO finnur nálægasta svartholið við Jörðina

Í kringum svartholið ganga tvær stjörnur sem sjást með berum augum

6. maí 2020

Teymi stjörnufræðinga frá European Southern Observatory (ESO) og öðrum stofnunum hafa uppgötvað svarhol í aðeins 1000 ljósára fjarlægð frá Jörðinni. Þetta er nálægasta svarthol sem fundist hefur til þessa og er hluti af tvístirnakerfi sem sést með berum augum. Sannanir fyrir tilvist ósýnilegs fyrirbæris fundust þegar fylgst var með tilfærslu fylgistjarnanna tveggja með hjálp 2,2 metra MPG/ESO sjónaukans í La Silla stjörnustöð ESO í Chile. Vísindamennirnir segja að þetta sé aðeins toppurinn á ísjakanum og búast megi við því að fleiri sambærileg svarthol komi í leitirnar í framtíðinni.

„Það kom okkur mjög á óvart þegar okkur varð ljóst að þetta var fyrsta kerfi stjarna og svarthols sem finnst þar sem stjörnurnar sjást með berum augum,“ sagði Petr Hadrava hjá tékknesku vísindaakademíunni í Prag og meðhöfundur greinarinnar um rannsóknina. Stjörnukerfið er í stjörnumerkinu Sjónaukanum og svo nálægt okkur að stjörnurnar sjást með berum augum frá suðurhveli Jarðar (og því ekki frá Íslandi) við bestu aðstæður. „Í kerfinu er nálægasta svarthol sem vitað er um við Jörðina,“ sagði Thomas Rivinus, vísindamaður hjá ESO, sem hafði umsjón með rannsókninni en grein um hana var birt í dag í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.

Þríeykið kallast HR 6819 en mælingarnar voru gerðar á því fyrir rannsókn á tvístirnum. VIð gagnaúrvinnslu kom í ljós að í því leyndist þriðja fyrirbærið: Svarthol. Mælingar með FEROS litrófsritanum á 2,2 metra MPG/ESO sjónaukanum á La Silla sýndu að önnur stjarnan snerist umhverfis þungt en ósýnilegt fyrirbæri é 40 dögum á meðan hin stjarnan snerist um bæði, lengra í burtu frá tvíeykinu.

Dietrich Baade, stjörnufræðingur hjá ESO í Garching og meðhöfundur greinarinnar, sagði: „Mælingarnar sem leiddu í ljós 40 daga umferðartímann voru gerðar á nokkrum mánuðum. Það var aðeins mögulegt þökk sé því hvernig starfsfólk ESO skipuleggur og stendur að mælingum fyrir hönd vísindamannanna sem þurfa á þeim að halda.“

Svartholið í HD 6819 er eitt fyrsta stjörnumassasvartholið sem finnst og hefur ekki mjög mikil áhrif á umhverfi sitt og virðist því fullkomlega svart. Stjörnufræðingarnir gátu samt mælt áhrif þess og reiknað út massann með því að fylgjast með sprobraut stjörnunnar sem snýst í kringum það. „Ósýnilegt fyrirbæri með fjórfalt meiri massa en sólin getur aðeins verið svarthol,“ sagði Rivinius.

Hingað til hafa stjörnufræðingar aðeins fundið rúmlega tvo tugi svarthola í Vetrarbrautinni okkar. Næstum öll víxlverka sterkt við næsta nágrenni sitt og koma upp um sig sjálf með öflugum röntgengeislum. Vísindamenn áætla þó að margfalt fleiri stjörnur hafi orðið að svartholum við ævilok í Vetrarbrautinni. Þessi uppgötvun á „þöglu“ svartholi, sem hefur lítil áhrif á umhverfi sitt, gefur tilefni til að ætla hvar í Vetrarbrautinni þögul svarthol sé að finna. „Þarna úti hljóta að vera mörg hundruð milljónir svarthola en við þekkjjum aðeins örfá. Það er auðveldara að finna þau þegar við vitum að hverju við eigum að leita,“ sagði Rivinius. Baade bætti við að það að finna svarthol í þrístirnakerfi sem er jafn nálægt okkur raun ber vitni er aðeins „toppurinn á ísjakanum.“

Stjörnufræðingar telja að uppgötvunin geti mögulega útskýrt annað forvitnilegt stjörnukerfi. „Það rann upp fyrir okkur að annað kerfi, sem kallast LB-1. gæti verið þríeyki af sambærilegum toga en frekari rannsókna er þörf til að skera úr um það,“ sagði Marianne Heida, vísindamaður hjá ESO og meðhöfundur greinarinnar, „LB-1 er aðeins lengra frá Jörðinni, um 7000 ljósár í burtu, en samt nálægt í stjarnfræðilegum skilningi, svo líklega eru margfalt fleiri kerfi af þessu tagi þarna úti. Með því að finna þau og rannsaka getum við lært margt um myndun pg þróun stjarna sem fæðast meira átta sinnum efnismeiri ensólin og enda sem sprengistjörnur sem skilja eftir sig svarthol.“

Að finna þríeyki með pari svarthols og stjörnu og þriðju fjarlægari stjörnu, gefur okkur líka vísbendingar um þau ferli sem leiða til orkurírkra samruna sem gefa frá sér þyngdarbylgjur sem hægt er að mæla á Jörðinni. Stjörnufræðingar telja margir að slíkir samrunar geti orðið í svipuðum kerfum og HR 6819 eða LB-1 en í síðarnefnda tilvikinu er parið líklega tvö svarthol eða svarthol og nifteindastjarna. Ytri og fjarlægari stjarna getur haft áhrif á innra parið með þyngdartogi sínu og hrit af stað samruna sem losar þyngdarbylgjur. Þótt HR 6819 og LB-1 hafi aðeins eitt svarthol en, líklega, engar nifteindastjörnur gætu kerfin hjálpað vísindamönnum að skilja hvernig stjörnur rekast saman í þrístirnakerfum.

Frekari upplýsingar

Greint var frá rannsókninni í greininni „A naked-eye triple system with a nonaccreting black hole in the inner binary“, sem birtist í dag í tímaritinu Astronomy & Astrophysics.

Í rannsóknarhópnum eru Th. Rivinius (European Southern Observatory, Santiago, Chile), D. Baade (European Southern Observatory, Garching, Germany [ESO Germany]), P. Hadrava (Astronomical Institute, Academy of Science of the Czech Republic, Prague, Czech Republic), M. Heida (ESO Germany), og R. Klement (The CHARA Array of Georgia State University, Mount Wilson Observatory, Mount Wilson, USA).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Írlands, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 39 metra risasjónauka, Extremely Large Telescope eða ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: esin-iceland@eso.org

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

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

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

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

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

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso2007.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso2007is
Nafn:HR 6819
Tegund:Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Black Hole
Facility:MPG/ESO 2.2-metre telescope
Instruments:FEROS
Science data:2020A&A...637L...3R

Myndir

Artist’s impression of the triple system with the closest black hole
Artist’s impression of the triple system with the closest black hole
texti aðeins á ensku
Location of the HR 6819 in the constellation of Telescopium
Location of the HR 6819 in the constellation of Telescopium
texti aðeins á ensku
Wide-field view of the region of the sky where HR 6819 is located
Wide-field view of the region of the sky where HR 6819 is located
texti aðeins á ensku

Myndskeið

ESOcast 220 Light: Closest Black Hole to Earth Found
ESOcast 220 Light: Closest Black Hole to Earth Found
texti aðeins á ensku
Artist’s animation of the triple system with the closest black hole
Artist’s animation of the triple system with the closest black hole
texti aðeins á ensku
Zooming into HR 6819
Zooming into HR 6819
texti aðeins á ensku

Sjá einnig