Konzorcij za obdelavo in analizo podatkov astrometričnega satelita Gaia Evropske vesoljske agencije je danes objavil odkritje najmasivnejše črne luknje doslej, za katero vemo, da je nastala iz običajne zvezde. Soavtorja odkritja sta tudi slovenska astrofizik prof. dr. Tomaž Zwitter iz Univerze v Ljubljani ter astrofizičarka prof. dr. Andreja Gomboc iz Univerze v Novi Gorici.
Odkritje, ki pojasnjuje nastanek črnih lukenj, je bilo danes objavljeno v znanstveni reviji Astronomy and Astrophysics. Gre za črno luknjo s skoraj 33 Sončevimi masami, ki je od Zemlje oddaljena 1950 let potovanja svetlobe v smeri ozvezdja Orla. Črno luknjo, poimenovano Gaia BH3, so odkrili s spremljanjem gibanja običajne zvezde.
Animiran angleški film s tekstom in glasbo, ki opiše odkritje črne luknje, njene lastnosti in pomen. Avtorstvo: ESA/Gaia/DPAC- CC BY-SA 3.0 IGO. Video Animacija: Stefan Jordan, Toni Sagristá z Gaia Sky. Besedilo: Stefan Jordan, Pasquale Panuzzo, Ulrich Bastian, Tineke Roegiers, Berry Holl.
Doslej smo črne luknje tako velikih mas opazili le, če sta se dve taki črni luknji zlili in je pri tem nastal izbruh gravitacijskih valov, za odkritje katerih je bila leta 2017 podeljena Nobelova nagrada za fiziko. Vendar so zlitja črnih lukenj redek dogodek, zato so vse tako odkrite črne luknje daleč, to je vsaj 300.000-krat dlje od tukaj odkrite. Satelit Gaia je na sledi več podobnim črnim luknjam v naši okolici. Relativno bližino tu odkritega objekta lahko ponazorimo s tem, da je sedaj opažena svetloba zapustila zvezdo v času vladanja cesarja Nerona. Za črne luknje podobnih mas, ki so jih doslej odkrili z gravitacijskimi valovi, je pot trajala vsaj od časov prvih večceličnih organizmov na Zemlji ali celo od časov, ko Zemlje še ni bilo. Sedanje odkritje je pomembno zaradi relativne bližine, preprostosti interpretacije in ker pojasnjuje doslej negotov nastanek črnih lukenj, opaženih z gravitacijskimi valovi.
Relativna bližina odkritega objekta omogoča mnogo bolj podroben študij njenih lastnosti in nastanka. To je najmasivnejša črna luknja doslej, za katero vemo, da je nastala iz običajne zvezde. Vemo tudi, da je nastala že, ko je imelo vesolje petino današnje starosti, in sicer v galaksiji Sequoia, ki jo je pred 9 milijardami let pojedla naša Galaksija, tako da je odkrita črna luknja sedaj del naše Galaksije. Ekipa satelita Gaia v prihodnjih letih pričakuje še več podobnih odkritij, sedanja objava pa pojasnjuje nastanek črnih lukenj, ki so več desetkrat masivnejše od našega Sonca. Vodilni avtor je prof. dr. Pasquale Panuzzo, ki dela na pariškem observatoriju, med soavtorji odkritja pa sta tudi prof. dr. Andreja Gomboc z Univerze v Novi Gorici in prof. dr. Tomaž Zwitter s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. Slednji je del ekipe Gaia že 23 let in je pomembno prispeval k zasnovi in obdelavi podatkov spektroskopskega instrumenta na satelitu, ki je bil odločilen za potrditev tokratnega odkritja.
Črno luknjo so odkrili s spremljanjem gibanja običajne zvezde. Zvezda se giblje okoli nevidnega objekta in za en obhod potrebuje 11,6 let, kar je podobno času, v katerem Jupiter obkroži naše Sonce. Vendar je tir te zvezde trikrat večji, kar kaže, da je nevidni objekt, okoli katerega se giblje zvezda, precej masivnejši od našega Sonca. Masa nevidnega objekta 32,7 mas Sonca je znana na 2,5% natančno. Tako masiven objekt je lahko neviden le, če je to črna luknja.
Odkritje je pomembno tudi zaradi preprostosti opaženega. Običajna zvezda in črna luknja sta si daleč vsaksebi in med njima ni nikakršnega prenosa snovi. Ker je ta objekt relativno blizu Zemlje, lahko natančno določimo lastnosti zvezde, ki ima tri četrtine mase našega Sonca, vendar se je zaradi starosti že napihnila na 5-kratno Sončevo velikost. Na veliko starost jasno kaže tudi njena kemična sestava, saj je nastala iz snovi, v kateri je bilo v primerjavi z našim Soncem vsaj stokrat manj kemičnih elementov težjih od helija. Vsi ti težji elementi so namreč nastali v zvezdah, večinoma že po nastanku tu odkrite zvezde in njene temne spremljevalke.
