Když dojde k erupci supernovy, většinou po ní zůstane buď černá díra, nebo neutronová hvězda. Výsledek záleží na původní mase hmotnosti této hvězdy a je pozorovatelný i na výsledném objektu: nejtěžší neutronová hvězda má hmotnost asi 2,5 Slunce, naopak nejlehčí pozorovaná černá díra je pětkrát těžší než naše Slunce. Ale co se stane, pokud měla původní hvězda hmotnost někde mezi těmito dvěma hranicemi?
Astronomové to zjistili díky pozorováním v rámci projektů LIGO a Virgo, které sledují gravitační vlny. Našli totiž objekt s označením GW190814, který je přesně mezi černou dírou a neutronovou hvězdou.
Autoři objevu na základě dat odhadují, že objekt má hmotnost 2,6 Slunce. Byl součástí srážky s černou dírou o hmotnosti 23 Sluncí, kterou vědci detekovali 14. srpna 2019. Popsali ji nyní v odborném žurnálu The Astrophysical Journal Letters.
Tato událost byla výjimečná rovnou ze dvou důvodů: jde o nejvíce extrémní poměr hmotností těles u gravitačních vln a současně je záhadou, jaké těleso vlastně vzniklo. Může to být buď nejtěžší neutronová hvězda, nebo nejlehčí černá díra.
Objekt, na který věda zatím nestačí
Podle autorů je pro současné teoretické modely složité popisovat události, kde je tak velký nepoměr v hmotnostech mezi oběma účastníky srážky. Toto pozorování ale naznačuje, že k takovým událostem dochází a možná ani nejsou zdaleka tak výjimečné, jak se doposud zdálo.
„Tento záhadný objekt může být neutronová hvězda splývající s černou dírou, což je vzrušující možnost, kterou teorie sice předpovídala, ale zatím nebyla pozorována. Ale protože s hmotností 2,6 Slunce toto těleso překonává moderní předpovědi největší neutronové hvězdy, mohla by to být jen ta nejlehčí černá díra, jakou jsme kdy detekovali,“ uvedli astronomové.
Jakmile došlo k detekci této události, dostali o tom astronomové po celém světě informaci. Na místo, kde byly gravitační vlny zaznamenány, se okamžitě namířily desítky optických dalekohledů, ale bohužel už nic nezachytily. Platí tedy stále, že jediná gravitační vlna potvrzená teleskopy je kolize neutronové hvězdy ze srpna 2017 – nová událost ale proběhla šestkrát dál, takže bylo složitější ji zachytit.
Vědci tedy zatím nejsou schopni říci, co je objekt zač. Doufají ale, že další objevy pomohou k pochopení jeho povahy. Pokud budou pozorovány další podobné gravitační vlny, mohlo by to zpětně vysvětlit i tento jev.
„Jde vlastně o první pohled na úplně nový druh kompaktních binárních objektů,“ uvedl Charlie Hoy z projektu LIGO. „Skvělé je, že tohle je vlastně jen začátek. Jak se detektory stále zlepšují a stávají pořád citlivějšími, budeme pozorovat takových signálů více – a lépe tak rozeznáme populaci neutronových hvězd a černých děr ve vesmíru,“ dodal astronom.
