En dubbelstjärna har för första gången upptäckts i omloppsbana nära det supermassiva svarta hålet Sagittarius A* i Vintergatans centrum. Upptäckten, som baseras på observationer från European Southern Observatorys (ESO) Very Large Telescope (VLT), är ett genombrott som utmanar tidigare uppfattningar om hur stjärnor och stjärnsystem kan överleva i en miljö med extrem gravitation. Den nya insikten öppnar även möjligheter att en dag identifiera planeter i detta område.
Det nyupptäckta stjärnsystemet, kallat D9, består av två stjärnor som kretsar kring varandra och är endast 2,7 miljoner år gammalt. I den extrema gravitationsmiljön nära Sagittarius A* förväntas systemet dock inte bestå länge. Forskarna beräknar att dubbelstjärnan sannolikt kommer att smälta samman till en enda stjärna inom en miljon år.
Källa: ESO/F. Peißker et al.
“Det här är en unik möjlighet att observera ett sådant system under en kort period på kosmologiska tidsskalor,” säger Emma Bordier, medförfattare till studien och forskare vid universitetet i Köln.
Stjärnbildning i en ogästvänlig miljö
Tidigare har man trott att det är omöjligt för nya stjärnor att bildas nära ett supermassivt svart hål, eftersom den intensiva gravitationen borde förhindra ansamling av gas och stoft. Upptäckten av D9 är en av flera indikationer på att stjärnbildning ändå kan ske i detta område. Observationer visar att det finns gas och stoft kring D9, vilket antyder att stjärnsystemet sannolikt bildades i närheten av det svarta hålet.
“D9-systemet är ett ungt stjärnsystem som trotsar tidigare föreställningar om miljöns ogästvänlighet,” säger Michal Zajaček, forskare vid Masarykuniversitetet i Tjeckien och medförfattare till studien.
En ny förståelse för S-hopen
D9 upptäcktes i den så kallade S-hopen, en tät samling av stjärnor och andra objekt som kretsar nära Sagittarius A*. Hopen har förbryllat forskare, särskilt genom de så kallade G-objekten, som beter sig som stjärnor men ser ut som gas- och stoftmoln. När forskarna analyserade data från VLT:s ERIS-instrument och arkivdata från SINFONI-instrumentet, upptäckte de återkommande variationer i D9:s rörelse, vilket visade att det inte rörde sig om en ensam stjärna, utan en dubbelstjärna.
”Initialt trodde jag att det var något fel i analysen,” berättar Florian Peißker, huvudförfattare till studien. ”Men datan, som sträcker sig över 15 år, bekräftade att vi faktiskt har hittat den första dubbelstjärnan i S-hopen”. Han fortsätter: ”Svarta hål är inte så destruktiva som vi har trott”.
Forskarna spekulerar i att vissa av G-objekten kan vara dubbelstjärnor som ännu inte smält samman eller resterna av stjärnsammanslagningar.
Vad framtiden kan avslöja
Upptäckten av D9 öppnar nya dörrar för forskningen kring planetsystem nära det supermassiva svarta hålet. Planeter bildas ofta kring unga stjärnor, och forskarna menar att det är rimligt att anta att planeter kan finnas även i Vintergatans centrum. Framtida observationer med nya instrument, som GRAVITY+-uppgraderingen på VLT och METIS-instrumentet på ESO:s Extremely Large Telescope (ELT), kommer att ge forskarna möjlighet att studera området ännu mer detaljerat.
“Det verkar bara vara en tidsfråga innan vi kan upptäcka planeter i Vintergatans centrum,” säger Peißker.
Forskningen publiceras i artikeln ”A binary system in the S cluster close to the supermassive black hole Sagittarius A*” i Nature Communications idag den 17 december 2024. Artikeln kan laddas ned här.
