Na nocnym niebie, daleko na południe od równika, znajduje się ciekawa kolekcja słabych konstelacji osadzonych w gobelinie gwiazd. Nie noszą one nazw z mitów i legend, ponieważ starożytni Grecy nie mogli ich dostrzec z północnej półkuli. Konstelacje te zostały wykreślone później, w połowie XVIII wieku, przez francuskiego astronoma, który płynął na południe, i nazwał je na cześć dość prozaicznych przedmiotów z jego czasów: teleskopu, mikroskopu, zegara wahadłowego, sztalugi, różnych innych narzędzi i dłut. „Wyglądało to jak czyjś strych!” zauważył później pewien amerykański astronom.
I tak jak zagracony strych, ten zakątek nieba skrywał coś naprawdę niezwykłego.
Astronomowie odkryli czarną dziurę w jednym z gwiazdozbiorów, odpowiednio nazwanym Telescopium. Odległa o zaledwie 1000 lat świetlnych czarna dziura jest bliżej naszego Układu Słonecznego niż jakakolwiek inna, którą astronomowie znaleźli do tej pory. Tysiąc lat świetlnych może wydawać się nam odległe, ale w kosmicznych proporcjach jest to bardzo blisko.
„W skali Drogi Mlecznej jest ona na naszym podwórku” – powiedział mi Thomas Rivinius, astronom z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile, który kierował nowymi badaniami. „Prawie na naszym progu.”
Dla porównania, rozważ niektóre z najbardziej znanych czarnych dziur w astronomii, te, które zwykle są wystarczająco intrygujące, aby trafić na pierwsze strony gazet. Czarna dziura w centrum naszej galaktyki Drogi Mlecznej znajduje się ponad 25 000 lat świetlnych od nas, a czarna dziura, którą astronomowie uchwycili w zeszłym roku w niespotykanych dotąd szczegółach, leży 55 milionów lat świetlnych od nas, w innej galaktyce. Ta z kolei jest tak blisko, że w pogodną noc na półkuli południowej, z dala od zanieczyszczenia światłem, para gwiazd orbitujących wokół czarnej dziury może być dostrzeżona gołym okiem. Skoro więc czarna dziura jest, przynajmniej w sensie astronomicznym, tuż obok, to jak to się stało, że tak długo umykała astronomom?
No cóż, to oczywiste: czarne dziury są niewidzialne. Sposobem na znalezienie najciemniejszych punktów we wszechświecie jest szukanie wokół nich świecących wskazówek. Większość czarnych dziur, które astronomowie znaleźli w naszej galaktyce – kilkadziesiąt – zostało zauważonych, ponieważ pożerały one pobliskie gwiazdy, wciągając materię w swoje paszcze i przekraczając punkt bez powrotu. Proces ten jest tak świecący, że czarne dziury nie tylko mogą być wykryte z Ziemi, ale również są dość trudne do uniknięcia. „Czasami stają się one najjaśniejszymi obiektami na niebie” – mówi Erin Kara, astrofizyk z MIT, która bada czarne dziury i nie była zaangażowana w najnowsze odkrycie. W rzeczywistości, niektóre czarne dziury emitują tyle promieniowania podczas karmienia, że teleskopy nie mogą na nie patrzeć bez usmażenia swojej elektroniki, mówi Kara.
Nowo odkryta czarna dziura nie pasuje do tej kategorii. Znajduje się ona w układzie dwóch gwiazd, ale nie jest na tyle blisko żadnej z nich, by zepsuć im dzień. Astronomowie nie szukali czarnej dziury, lecz zaczęli badać ten układ, znany jako HR 6819, wiele lat temu w ramach badań nad gwiazdami, które krążą w parach. Kiedy przeanalizowali dane, zauważyli, że jest coś niezwykłego w HR 6819, szczególnie w zachowaniu wewnętrznej gwiazdy. Prędkość gwiazdy była tak ogromna, że astronomowie podejrzewali, że w pobliżu czai się trzeci obiekt, który rzuca gwiazdą. (Zespół wstrzymał te prace na kilka lat, po tym jak Stanislav Stefl, astronom, który zasugerował, że brakujący obiekt może być czarną dziurą, zginął w wypadku samochodowym w 2014 roku.)
Astronomowie opracowali masę, jaką musi mieć obiekt, aby tak mocno wstrząsnąć gwiazdą, a ich obliczenia sugerowały, że obiekt mierzyłby cztery razy więcej masy niż nasze Słońce – prawie tej samej wielkości co sama gwiazda wewnętrzna. „Obiekt o takiej masie nie da się ukryć,” powiedział Rivinius. Chyba, że jest niewidzialny.
Więcej historii
Animacja na górze tej historii pokazuje układ dwóch gwiazd i ich czarnej dziury. Chociaż wydaje się, że wewnętrzna gwiazda (której orbita jest pokazana na niebiesko) i czarna dziura (na czerwono) gonią się nawzajem, obiekty te krążą wokół siebie. Wewnętrzna gwiazda wykonuje szybką pętlę co 40 dni, podczas gdy zewnętrzna gwiazda śledzi szerszą orbitę wokół.
Nie martw się: Pomimo bliskości Ziemi, czarna dziura nie stanowi dla nas zagrożenia. To drobiazg w porównaniu z tą w centrum naszej własnej galaktyki, która ma masę 4 miliony razy większą niż nasze Słońce. A jeśli chodzi o ludzkość, to nie jest ona na tyle blisko, by stanowić jakiekolwiek zagrożenie. „Trzeba być bardzo blisko, aby zostać wessanym” – powiedział Rivinius.
Takich dziur jest o wiele więcej. Czarne dziury są produktami ubocznymi starzejących się gwiazd, które eksplodowały w spektakularny sposób pod koniec swojego życia. Takie supernowe mogą na krótko przyćmić całe galaktyki, ale pobliskie, towarzyszące im gwiazdy mogą przetrwać kataklizm, co wyjaśnia, dlaczego HR 6819 wciąż istnieje.
Astronomowie szacują, że w naszej galaktyce znajdują się setki milionów czarnych dziur. Najnowsze odkrycie daje im nadzieję, że istnieją inne czające się wokół pobliskich gwiazd, być może nawet niektóre z najbardziej znanych punktów światła na naszym niebie. „Ważne jest, aby podkreślić, że jest to najbliższa dziura, jaką do tej pory znaleźliśmy” – mówi Sera Markoff, astrofizyk z Uniwersytetu w Amsterdamie i członek zespołu, który wykonał w zeszłym roku historyczne zdjęcie czarnej dziury. „Być może istnieją bliższe.”
Ogólne założenie w astronomii jest takie, że my, ludzie, nie żyjemy nigdzie indziej we wszechświecie i cokolwiek napotkamy tutaj, w naszym kosmicznym sąsiedztwie, powinniśmy spodziewać się znaleźć gdzie indziej. Dietrich Baade, emerytowany astronom ESO i jeden z autorów nowych badań, porównuje to prawdopodobieństwo do zobaczenia kolibrów w tropikalnym mieście.
„Jeśli jestem w zwykłym hotelu, jem śniadanie na tarasie i widzę kolibra latającego wokół, to mogę być pewien, że w okolicy musi być o wiele więcej kolibrów, ponieważ mój hotel nie znajduje się w szczególnym miejscu” – mówi Baade.
Prawdopodobnie istnieją inne czarne dziury orbitujące „w pobliżu”, ukryte w ciemnych szczelinach wokół jasnych gwiazd. Niektóre z nich mogą wcale nie krążyć obok gwiazd, lecz dryfować w najciemniejszych szczelinach kosmosu, bez żadnych jasnych świateł, które mogłyby oświetlić ich istnienie, niczym kosmiczna latarka świecąca na zapomniane pudełko na strychu.
.