Europese astronomen hebben een recent ontdekt zwart gat onderzocht, genaamd Gaia BH3. In hun resultaten ontdekten ze dat het zwarte gat geassocieerd is met een nabijgelegen verstoorde sterrenhoop die bekend staat als ED-2. De bevinding wordt gerapporteerd in een artikel dat op 17 april werd gepubliceerd op de preprint-server arXiv .

Op een afstand van zo'n 1.900 lichtjaar is Gaia BH3 een zwart gat dat in april 2024 werd ontdekt in een wijd binair systeem binnen de galactische halo. Het heeft een massa van ongeveer 33 zonsmassa's, wat het het meest massieve zwarte gat van stellaire oorsprong maakt dat we in onze Melkweg kennen. De zichtbare metgezel van het zwarte gat is een oude, zeer metaalarme reuzenster, ongeveer vijf keer groter dan de zon, met een massa van ongeveer 0,76 zonsmassa. Het systeem heeft een looptijd van 11,6 jaar.

ED-2 is een verstoorde oude sterrenhoop, die nu een galactische halo-stellaire stroom is. Het is een dynamisch koude stroom die de zonnebuurt doorkruist. De gemiddelde metalliciteit van ED-2-sterren wordt geschat op een niveau van −2,60.

Een team van astronomen onder leiding van Eduardo Balbinot van de Rijksuniversiteit Groningen in Nederland heeft de chemische overvloed van ED-2-sterren en de orbitale kenmerken van de Gaia BH3-dubbelster onderzocht. De verkregen resultaten geven aan dat Gaia BH3 tot de ED-2-sterrenstroom behoort.

"We ontdekken dat de galactische baan van het Gaia BH3-systeem en zijn metalliciteit volledig consistent zijn met het feit dat het deel uitmaakt van de ED-2-stroom", schreven de onderzoekers in de krant.

Uit het onderzoek bleek dat de baan van het zwarte gat Gaia BH3 rond het sterrenstelsel niet te onderscheiden is van die van ED-2-sterren. Het bleek ook dat slechts 17% van de ED-2-leden zich dichter bij het galactische centrum bevindt dan Gaia BH3.

De gemiddelde metalliciteit van de reuzenster in Gaia BH3 bleek −2,56 te zijn, wat dicht bij de gemiddelde metalliciteit van sterren in ED-2 ligt. Bovendien komen de hoeveelheden chemische elementen zoals magnesium, europium en barium-ijzerverhoudingen van ED-2-leden overeen met die van de metgezel van het zwarte gat.

Daarom bevestigen deze bevindingen volgens de auteurs van het artikel dat Gaia BH3 ondubbelzinnig geassocieerd is met de ED-2-stroom.

Dankzij de verzamelde gegevens konden de astronomen ook meer licht werpen op de vorming van Gaia BH3 en ED-2. De resultaten suggereren dat de voorloper van Gaia BH3 meer dan 13 miljard jaar geleden werd gevormd, en dat het oudersysteem van ED-2 een kleine cluster was met een massa kleiner dan 42.000 zonsmassa's.

“Dit impliceert dat het zwarte gat rechtstreeks zou kunnen zijn ontstaan ​​door de ineenstorting van een massieve, zeer metaalarme ster, maar dat het alternatieve scenario van binaire interacties binnen de clusteromgeving ook het verdienen is om onderzocht te worden”, concludeerden de onderzoekers.

Meer informatie: E. Balbinot et al., Het 33 M⊙ zwarte gat Gaia BH3 maakt deel uit van de verstoorde ED-2-sterrenhoop, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2404.11604

Journaalinformatie: arXiv

© 2024 Science X Netwerk