NGC 1850 BH1 to nie czarna dziura. Są tam dwie zwykłe gwiazdy

Astronomowie zainteresowali się nim w 2021 r. Jedna z gwiazd krążyła z okresem około 5 dni, a jej prędkość radialna (ruch w kierunku do nas lub od nas) zmieniała się o setki kilometrów na sekundę. Wyglądało na to, że okrąża niewidoczny obiekt o masie około 11 mas Słońca, a widoczna gwiazda miała mieć około 5 mas Słońca. To pasowało do uśpionej czarnej dziury, która nie pochłania akurat materii i dlatego nie świeci. Część badaczy miała jednak wątpliwości. Sugerowali, że widoczna gwiazda mogła oddać dużo materii towarzyszowi, a niewidoczny partner wcale nie musi być czarną dziurą.

Jak rozdzielono światło dwóch gwiazd?

Rozstrzygnęły to obserwacje instrumentem FLAMES na teleskopie VLT Europejskiego Obserwatorium Południowego. Zespół Rhysa Seeburgera z Liverpool John Moores University zebrał dokładniejsze widma, także w krótszych długościach fal, i użył techniki rozdzielania widmowego (spectral disentangling). Dwie gwiazdy tak blisko siebie docierają do teleskopu jako jedno światło. Każda zostawia jednak własne linie widmowe, więc po zestawieniu wielu obserwacji z różnych momentów obiegu można odtworzyć osobne widma.

Wyszło na to, że są tu dwa jasne składniki. Pierwszy jest chłodniejszy, rozdęty i pozbawiony sporej części otoczki. Jego masa to około 1,7 masy Słońca. Drugi jest gorętszy, masywniejszy i obraca się bardzo szybko, z prędkością około 275 km/s (składowa zależna od nachylenia osi). Szacunkowa masa to około 5,2 masy Słońca, z dużą niepewnością rzędu 2,6 masy Słońca. Szybki obrót może być śladem po przejęciu materii od towarzysza.

Wyniki trafiły na serwer arXiv, gdzie prace są dostępne przed publikacją w czasopismach. Autorzy piszą, że NGC 1850 BH1 to kolejny układ podwójny, który skutecznie udaje czarną dziurę.

To ważne, bo modele przewidują nawet około 100 tys. uśpionych czarnych dziur w układach podwójnych w Drodze Mlecznej, a potwierdzonych znamy zaledwie garstkę. Każdy błędnie zaklasyfikowany układ zaburza więc rachunek.