Bukan lubang hitam yang paling dekat dengan Bumi – dugaan sinyal sisa-sisa bintang disebabkan oleh vampir bintang

Tidak ada pihak ketiga yang tidak terlihat: Lubang hitam yang paling dekat dengan Bumi, ditemukan hanya pada tahun 2020, sebenarnya bukan pihak ketiga, pengamatan baru kini telah terungkap. Sebaliknya, status “vampir bintang” dalam sistem bintang biner HR 6819 tampaknya menghasilkan sinyal yang menyesatkan: satu bintang telah menyedot amplop hampir sepenuhnya dari pasangannya. Akibatnya, ia berputar pada kecepatan yang tidak biasa dan materi di sekitarnya secara longgar menciptakan kekaburan dalam spektrum cahaya.

Lubang hitam bintang adalah sisa-sisa bintang masif yang meledak dalam supernova. Dalam hal ini, masuk akal untuk berasumsi bahwa jejak bintang seperti itu ada di lingkungan kosmik terdekat kita. Namun, masalahnya adalah ketika lubang hitam tidak secara aktif menyerap materi dan dengan demikian melepaskan radiasi, mereka tidak terlihat. Di sisi lain, ini sulit lubang hitam sunyi untuk membuktikan.

Pendamping tak terlihat – atau tidak?

Namun pada Mei 2020, astronom yang dipimpin oleh Thomas Rivinius dari European Southern Observatory (ESO) melaporkan adanyasukses mengintai”: Dalam sistem HR 6819, yang hanya berjarak 1.000 tahun cahaya, mereka tidak hanya menemukan dua bintang biasa, tetapi juga indikator pihak ketiga yang tidak terlihat. Menurut data spektroskopi, salah satu bintang di sana mengorbit lubang hitam empat massa matahari dalam 40 hari, dan bintang kedua mengorbit pada jarak yang lebih jauh, menurut penjelasan tim.

Namun, beberapa saat kemudian, pengamatan tambahan yang dilakukan oleh tim dari Universitas Katolik Leuven yang dipimpin oleh Julia Budensteiner menimbulkan keraguan tentang interpretasi ini. Data mereka menunjukkan bahwa HR 6819 juga bisa terdiri dari dua bintang yang mengorbit satu sama lain – tanpa pasangan tidur lubang hitam. Kemudian, anomali dalam spektrum cahaya seharusnya disebabkan oleh rotasi cepat Be – bintang yang dikelilingi oleh sisa-sisa kerak radioaktif yang longgar dan kuat.

Pencarian baru untuk petunjuk

Masalahnya, meskipun: “Kami mencapai batas data yang ada, jadi kami harus menggunakan strategi pengamatan yang berbeda untuk memutuskan antara dua skenario yang diusulkan oleh kedua tim,” jelas penulis pertama Abigail Frost dari KU Leuven. Maka kedua tim astronom tersebut berkolaborasi untuk memeriksa kembali HR 6819 menggunakan spektrometer MUSE dan GRAVITY di Very Large Telescope European Southern Observatory di Chile.

Hanya empat teleskop pasangan observatorium yang memberikan resolusi yang diperlukan untuk menggambarkan berbagai fitur sistem. “VLTI adalah satu-satunya fasilitas yang dapat memberi kami data penting yang kami butuhkan untuk membedakan antara dua interpretasi,” kata rekan penulis Dietrich Bade dari ESO.

Rivinius menambahkan: “Skenario yang kami lihat sangat mudah, sangat berbeda dan mudah dibedakan dengan alat yang tepat. Kami sepakat bahwa ada dua sumber cahaya dalam sistem. Jadi pertanyaannya adalah apakah mereka mengorbit dekat satu sama lain, seperti dalam skenario bintang telanjang, atau jauh. , seperti dalam skenario lubang hitam.

Vampir yang luar biasa alih-alih lubang hitam

Pengamatan baru mengungkapkan: Tampaknya tidak ada lubang hitam di sistem HR 6819. “MUSE mengkonfirmasi tidak adanya pendamping terang di orbit lain, sementara resolusi spasial tinggi GRAVITY mampu mengidentifikasi dua sumber terang yang dipisahkan oleh jarak a sepertiga jaraknya dari Bumi,” kata Frost. Dan matahari.” “Data ini memungkinkan kami untuk menyimpulkan bahwa HR 6819 adalah sistem bintang biner tanpa lubang hitam.”

Tetapi bagaimana aberasi dalam data spektral dapat dijelaskan? Seperti yang diduga sebelumnya oleh Bodensteiner dan timnya, salah satu dari dua bintang mitra dalam sistem ini tampaknya adalah “bintang vampir”. Dia mengisap sebagian besar koklea dari pasangannya. “Sangat sulit untuk menangkap fase pasca-pertukaran seperti itu karena sangat singkat,” jelas Frost.

Pengejaran berlanjut

Bahkan jika tidak ada lubang hitam diam yang tersembunyi di sistem bintang ini, ini masih merupakan kasus yang menarik dari sudut pandang astronomi: “Ini membuat hasil kami untuk HR 6819 sangat menarik, karena ini adalah kandidat ideal untuk mempelajari bagaimana vampir ini mempengaruhi evolusi bintang masif dan dengan demikian munculnya fenomena terkait. Mereka seperti gelombang gravitasi dan ledakan supernova yang dahsyat,” kata Frost.

Jadi para astronom berencana untuk terus memantau HR 6819 untuk lebih memahami evolusi vampir bintang. Tapi mereka juga tidak menyerah dalam mencari lubang hitam terdekat: “Perkiraan ukuran menunjukkan ada puluhan hingga ratusan juta lubang hitam di Bima Sakti saja,” kata Badie. Hanya masalah waktu sebelum salah satunya ditemukan di lingkungan kosmik kita. (Astronomi dan Astrofisika, 2022; doi: 10.1051/0004-6361/202143004)

Sumber: European Southern Observatory (ESO)

3 Maret 2022

– Nadia Podebrigar