ASTRONOM menemukan sistem “tiga lubang hitam” pertama, yang terdiri dari sebuah lubang hitam yang rakus memakan bintang pendampingnya. Sementara diorbit oleh bintang lain yang lebih jauh dan berhati-hati.
Lubang hitam terbentuk selama Kematian bintang-bintang masif dalam ledakan supernova, tetapi penemuan mengejutkan ini dapat menunjukkan proses Natalis lubang hitam yang lebih lembut yang disebut “keruntuhan langsung.” Hal ini karena Kalau asal usul lubang hitam ini lebih dahsyat, itu akan memberikan “tendangan pra-natal” yang akan melontarkan bintang jauh yang terikat secara Luas dari sistem tiga bintang ini.
Sistem yang dimaksud adalah V404 Cygni, terletak di dalam galaksi Bima Sakti, Sekeliling 8.000 tahun Sinar dari Bumi. “Biner sinar-X” dari lubang hitam dan bintang korbannya ini sudah dikenal sebelumnya dan telah banyak dipelajari. Tetapi, Penyelidikan lebih mendalam yang dilakukan tim yang dipimpin Kevin Burdge dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) mengungkapkan bahwa sistem biner ini sebenarnya berada di pusat dari sistem tiga bintang.
Para ilmuwan berpikir sebagian besar lubang hitam terbentuk dari ledakan bintang yang dahsyat, tetapi penemuan ini membantu mempertanyakan hal tersebut.
“Sistem ini sangat menarik Buat evolusi lubang hitam, dan ini juga menimbulkan pertanyaan apakah Terdapat lebih banyak sistem tiga seperti ini di luar sana,” kata Burdge kepada Space.com. “Fakta bintang ini Tetap terikat sangat mengejutkan karena ini menunjukkan ia menerima tendangan pra-natal berenergi rendah.”
“Secara keseluruhan, Bukan mengherankan lubang hitam Sepatutnya Terdapat di sistem tiga bintang, karena sebagian besar bintang masif berada di sistem tiga bintang, tetapi yang mengejutkan adalah bahwa sistem ini berhasil mempertahankan konfigurasi tiga bintang setelah lubang hitam terbentuk.”
Tim tersebut menemukan bahwa sementara “bintang korban” dari lubang hitam ini mengorbit dalam waktu hanya 6,5 hari Bumi, bintang ketiga yang baru ditemukan dalam sistem ini mengorbit raksasa kosmik yang rakus itu begitu jauh sehingga hanya menyelesaikan satu orbit setiap 70.000 tahun Bumi.
“Penemuan ini sebenarnya hanya kebetulan yang menyenangkan! Saya hanya Menyantap gambar V404 Cygni dan memperhatikan bahwa itu berada dalam sistem tiga bintang,” kata Burdge. “Apa yang kemudian kami temukan adalah bahwa lubang hitam di V404 Cygni kemungkinan lahir tanpa tendangan pra-natal.”
“Ini Bukan berarti bahwa Sekalian lubang hitam Bukan menerima tendangan pra-natal, tetapi ini menunjukkan bahwa setidaknya beberapa Dapat terbentuk tanpa tendangan tersebut.”
Lubang hitam yang terkenal Tetap menyimpan rahasia
Para astronom mengetahui tentang supernova yang menyertai Kematian bintang masif, setelah kehabisan bahan bakar nuklir di intinya dan Bukan Kembali Bisa menopang dirinya terhadap gravitasi mereka sendiri selama berabad-abad.
Ketika teori relativitas Lumrah Einstein menempatkan para ilmuwan di jalur yang mengarah pada penemuan lubang hitam dan bintang neutron, ledakan kosmik yang terang dan dahsyat ini dengan Segera dikaitkan dengan proses Natalis dari “mayat bintang” yang sangat padat ini.
Kekuatan dahsyat dari peristiwa-peristiwa ini berarti mereka seringkali lebih terang daripada gabungan Sinar Sekalian bintang di galaksi yang mengelilinginya. Ini juga berarti mereka memberikan tendangan energik pada bintang-bintang yang mengorbit Begitu meledak.
“Tendangan pra-natal adalah momentum Rapi yang diterima lubang hitam setelah lahir. Jadi, misalnya, Kalau terjadi supernova dan materi terlempar secara asimetris, Buat melestarikan momentum, lubang hitam ditendang ke arah yang berlawanan dengan materi tersebut,” kata Burdge.
“Sangat sulit Buat membatasi tendangan pra-natal ini sebagian karena kami hanya Mempunyai sedikit lubang hitam yang diketahui di Bima Sakti, dan juga karena Bukan banyak Langkah yang Berkualitas Buat mengukurnya selain melalui pendamping sistem tiga bintang yang lebar seperti yang terlihat di sistem ini.”
Bintang yang dekat dan terikat kuat secara gravitasi dengan lubang hitam baru mungkin bertahan dari Kekuatan yang diterima dari ledakan supernova ini dan tetap berada di sistem tersebut. Tetapi, kekuatan gravitasi dengan Segera melemah seiring jarak yang semakin besar, yang berarti bahwa bintang-bintang jauh yang Bukan terikat erat oleh lubang hitam akan terlempar keluar dan berkeliaran di kosmos sebagai “bintang pengembara.”
“Bayangkan Anda menarik layang-layang, dan alih-alih tali yang kuat, Anda menariknya dengan jaring Keuntungan-Keuntungan,” Burdge menjelaskan dalam pernyataan dari MIT. “Kalau Anda menarik terlalu keras, jaring akan putus, dan Anda akan kehilangan layang-layang. Gravitasi seperti tali yang terikat dengan sangat lemah, dan Kalau Anda melakukan sesuatu yang dramatis pada biner bagian dalam, Anda akan kehilangan bintang luar.”
Tiga bukan keramaian bagi lubang hitam ini
Sebelum menjawab pertanyaan ini, tim pertama-tama harus memastikan bintang jauh ini mengorbit biner bagian dalam V404 Cygni. Mereka melakukannya dengan menggunakan pengamatan selama 10 tahun dari teleskop luar angkasa Gaia, sebuah wahana antariksa yang memantau secara presisi gerakan miliaran bintang di Bima Sakti.
Tim tersebut menemukan bintang-bintang itu memang bergerak secara bersamaan, dan menemukan kemungkinan gerakan seperti ini disebabkan oleh bintang-bintang yang Bukan berbagi sistem yang sama adalah Sekeliling satu dari 10 juta. Mereka juga menentukan bintang luar berada 3.500 kali lebih jauh dari lubang hitam pusat daripada jarak Bumi dari Surya kita.
“Fakta bahwa kita Dapat Menyantap dua bintang yang terpisah sejauh ini sebenarnya berarti bahwa bintang-bintang tersebut harus sangat berjauhan,” kata Burdge dalam pernyataannya. “Ini Nyaris Niscaya bukan kebetulan atau kecelakaan. Kami Menyantap dua bintang yang saling mengikuti karena mereka terikat oleh tali gravitasi yang lemah ini. Jadi ini harus menjadi sistem tiga bintang.”
Buat menentukan mengapa bintang luar dari sistem ini Bukan terlempar ke luar angkasa, Burdge menjalankan sejumlah simulasi Buat Menyantap bagaimana sistem tiga lubang hitam ini dapat berevolusi menjadi keadaan Begitu ini dan tetap mempertahankan bintang luarnya.
Setiap simulasi dimulai dengan tiga bintang, salah satunya kemudian berubah menjadi lubang hitam. Ledakan supernova diperkenalkan ke dalam simulasi, yang dijalankan oleh Burdge puluhan ribu kali, dengan memvariasikan jumlah Kekuatan yang dilepaskan dan arah pelepasan Kekuatan tersebut. Hanya sedikit dari simulasi ini yang menghasilkan sistem tiga lubang hitam.
Sebagian besar, satu-satunya simulasi yang mereplikasi pengamatan tim terhadap sistem ini adalah yang menghilangkan ledakan supernova dan Menyantap lubang hitam terbentuk melalui keruntuhan langsung.
“Sebagian besar simulasi menunjukkan bahwa Langkah termudah Buat Membangun sistem tiga ini berhasil adalah melalui keruntuhan langsung,” kata Burdge.
Menemukan bahwa bintang luar ini terkait dengan V404 Cygni juga membantu tim menentukan usia sistem tiga lubang hitam ini. Itu karena bintang jauh tersebut sedang dalam proses berubah menjadi bintang raksasa merah, sesuatu yang terjadi Begitu bintang bergerak keluar dari fase deret Primer dan membesar hingga 100 kali lipat dari lebar aslinya.
“Badan ketiga ini sebenarnya cukup menarik! Selain orbitnya yang sangat luas, bintang tersebut kebetulan sedang berkembang menjadi raksasa merah sekarang, yang memungkinkan kami mengetahui usia sistem ini,” kata Burdge melalui email.
Tim tersebut menentukan dari transformasi ini bahwa bintang luar berusia Sekeliling 4 miliar tahun dan menyimpulkan bahwa seluruh sistem berbagi usianya. Ini adalah pertama kalinya para ilmuwan melakukan proses penentuan usia semacam itu.
“Kami belum pernah Dapat melakukan ini sebelumnya Buat lubang hitam Sepuh,” kata Burdge. “Sekarang kami Paham V404 Cygni adalah bagian dari sistem tiga bintang; sistem ini mungkin terbentuk dari keruntuhan langsung, dan terbentuk Sekeliling 4 miliar tahun yang Lampau, berkat penemuan ini.”
Tim tersebut Tetap Mempunyai pertanyaan tentang sifat sistem ini, yang akan mereka selidiki selain mencari lebih banyak sistem tiga lubang hitam.
“Salah satu pertanyaan terbesar adalah bagaimana orbit pendamping luar — apakah melingkar atau eksentrik? Kami akan mencoba mengukurnya menggunakan instrumen yang disebut GRAVITY di Teleskop Sangat Besar Eropa (VLT),” Burdge menyimpulkan dalam emailnya. “Begitu ini, ini adalah satu-satunya sistem tiga lubang hitam yang diketahui, tetapi kami sedang melakukan kampanye berkelanjutan Buat menemukan lebih banyak!” (Space/Z-3)
