Astronomové objevili neobvyklý „zpěv“ rudého obra obíhajícího kolem černé díry pomocí dat z vesmírného dalekohledu NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Tento objev, učiněný v systému Gaia BH2 (asi 3800 světelných let daleko), naznačuje, že hvězda prošla násilnou historií – v minulosti se možná srazila a sloučila s jinou hvězdou. Toto zjištění ukazuje, jak mohou systémy černých děr radikálně změnit vývoj hvězd neočekávaným způsobem.
Rozkrývání hvězdných interiérů s hvězdnými otřesy
Stejně jako zemětřesení odhalují vnitřní strukturu Země, vědci použili hvězdné otřesy detekované teleskopem TESS, aby nahlédli pod povrch rudého obra. Tyto oscilace nebo vibrace fungují jako kosmický seismograf a umožňují výzkumníkům porozumět vnitřnímu složení a historii hvězdy.
Tým vedený Danielem Hayem z Havajské univerzity zjistil, že červený obr je neobvykle bohatý na těžké prvky (“bohaté na alfa”), což je charakteristika, která se obvykle vyskytuje u starších hvězd. Hvězdné otřesy však odhalily, že je stará jen asi 5 miliard let, což je méně, než se očekávalo pro její chemické složení. Tato nesrovnalost naznačuje, že hvězda nevznikla izolovaně. Nejpravděpodobnějším vysvětlením je, že nabrala hmotu kolizí nebo splynutím s jinou hvězdou nebo absorbovala materiál během formování černé díry.
Bouřlivá rotace v minulosti?
K záhadě přispívá, že červený obr rotuje mnohem rychleji (jedna rotace za 398 pozemských dnů) než typické hvězdy jeho stáří. Tato rychlá rotace dále podporuje minulou teorii sloučení. K rotaci mohou také přispět slapové interakce se svým společníkem černé díry, ale rychlost ukazuje na dramatičtější původ.
“Pokud je tato rotace skutečná, nelze ji vysvětlit samotnou počáteční rychlostí rotace hvězdy,” říká Joel Ong, člen NASA Hubble Fellow. “Hvězda musela být roztočena slapovými interakcemi se svým společníkem, což dále podporuje myšlenku, že tento systém má složitou historii.”
Další záhada: Metal-Chudá hvězda v Gaia BH3
Stejný tým zkoumal další systém černých děr, Gaia BH3 (2000 světelných let od Země), a zjistil, že její doprovodná hvězda je znatelně chudá na těžké prvky („chudá na kovy“). Tato hvězda překvapivě neobsahuje očekávané kolísání, jev, který zpochybňuje stávající modely hvězdného vývoje.
Absence pozorovaných vibrací může naznačovat jedinečné vnitřní vlastnosti nebo neobvyklou historii formování. Tým plánuje další pozorování s kosmickou lodí ESA Gaia, aby potvrdil výsledky spojené s hvězdnými otřesy a zlepšil své chápání těchto podivných systémů.
Tyto objevy ukazují, že binární systémy s černými dírami jsou mnohem dynamičtější, než se dříve myslelo. Studiem těchto interakcí mohou astronomové získat nové poznatky o vývoji hvězd, galaktických slučováních a vzniku černých děr. Probíhající výzkum slibuje, že odhalí ještě více o pulzujícím životě těchto kosmických satelitů.
