A rendszert a chilei La Silla Obszervatórium egyik távcsövével fedezték fel a csillagászok. Az 1000 fényévre, a Távcső csillagképben található fekete lyuk meglehetősen apró, mindössze négyszeres naptömegű, ami azt jelenti, hogy átmérője körülbelül 12 kilométer lehet. Az objektumot a HR 6819 katalógusjelű kettőscsillag tanulmányozása közben fedezték fel, miután felfigyeltek arra, hogy a páros belső tagja gyanúsan gyors mozog, miközben a küldő csak lassan „vánszorog”. Ebből világosnak látszott, hogy a rendszerben egy harmadik jelentős gravitációval rendelkező égitestnek is léteznie kell.
Így következtették ki a fekete lyuk helyét, amely majdnem a rendszer tömegközéppontjában foglal helyet. A fekete lyuk és a belső csillag 40 földi nap alatt kerülik meg egymást, a külső csillag ugyanakkor jóval távolabb kering, és lassabban ér körbe. Mivel a rejtélyes harmadik égitest nem bocsát ki fényt, és méretéhez képest nagyon nagy tömegű, a szakértők szerint csak egy fekete lyuk lehet. A rendszer két csillaga egyébként kellően tiszta égbolt esetén szabad szemmel is látható a déli féltekéről
A fekete lyukak nagytömegű csillagok gravitációs összeomlása nyomán keletkeznek, miután ezek kifogytak az üzemanyagból. A szakértők teóriája szerint éppen ezért a Tejútrendszerben is rengeteg, több százmillió csillagtömegű fekete lyuknak kell lennie, de eddig mindössze pár tucatot sikerült detektálniuk a kutatóknak. Az eddig felfedezett fekete lyukakat többségét csak azért találták meg a szakértők, mert azok aktívan táplálkoznak: anyagot szippantanak el egy közeli csillagból vagy gázfelhőből, és ebből az anyagból látványosan sugárzó korong formálódott körülöttük. Az aktív fekete lyukak ráadásul úgynevezett poláris jeteket is kibocsátanak, miközben táplálkoznak. Vagyis bár maguk nem bocsátanak ki fényt a körülöttük lévő anyag sugárzásából feltárható jelenlétük.
A HR 6819 rejtélyes objektuma viszont azon ritka ismert fekete lyukak közé tartozik, amelyek nem aktívak. Az elméletek szerint ilyenekből is rengeteg lehet, de jelenlétükre csak akkor derül fény, ha más égitestek mozgását befolyásolják gravitációjukkal, ahogy ebben a rendszerben is történik. A szakértők úgy sejtik, hogy a Földhöz ennél sokkal közelebb, pár tucat fényévre is lehetnek hasonló fekete lyukak, de ilyet egyelőre nem sikerült detektálni. Sőt: a mostani felfedezésig a legközelebbi ismert fekete lyuk címét a V616 Monocerotis viselte, amely több mint 3000 fényévre van tőlünk.
A csillagtömegű fekete lyukak minél alaposabb katalogizálása nem pusztán azért fontos, hogy pontosabb térképet alkothassunk az univerzumról, hangsúlyozza Marianne Heida, az Európai Déli Obszervatórium egyik csillagásza, a mostani felfedezésről beszámoló tanulmány egyik szerzője. Ezek tanulmányozása a csillagfejlődéssel kapcsolatos ismereteink szempontjából is nagyon fontos. „A csillagászoknak mostanra meglehetősen kiforrott elképzeléseik vannak azzal kapcsolatban, hogyan zajlik a csillagok evolúciója. De még mindig van számos olyan részlet, amelyről vita folyik, különösen a fekete lyukat hátrahagyó, nagytömegű csillagok kapcsán” – mondja a kutató.
Szintén sok a bizonytalanság azzal kapcsolatban, hogyan alakul az égitestek fejlődése az olyan többes rendszerekben, ahol egy vagy több nagytömegű csillag is van. Ez az aspektus pedig különösen fontos, hiszen a nagytömegű csillagok magjában alakulnak a hidrogénnél és a héliumnál nehezebb elemek. És ezen csillagok kapcsán úgy tűnik, hogy gyakorlatilag mindegyikük többes rendszerek tagja, mondja Heida. A harmadik vonatkozó kérdéscsoport a szupernóva-robbanásokkal kapcsolatos, ugyanis ezek fizikája is sok szempontból rejtélyes. A kapcsolódó teóriák tesztelésére a legjobb módot pedig a fekete lyukak vizsgálata jelentheti, ehhez viszont minél többet meg kellene találni ezekből.
A HR 6819 valószínűleg eredetileg egy hármas csillagrendszerként lehetett, mielőtt egyik tagja fekete lyukká omlott volna össze. Bár arról semmit sem tudni, hogy léteznek-e bolygók a rendszerben, annyi bizonyos, hogy ha ellátogatnánk a belső csillaghoz, nagyon különös látványban lenne részünk. A Földről akkor látunk napfogyatkozást, ha a Hold átvonul a Nap és tartózkodási helyünk között, átmenetileg kitakarva csillagunkat. Ha a HR 6819 belső csillagának közelében lennénk, a közeli fekete lyuk időről időre kitakarná a külső csillagot. Ez azonban nem a klasszikus fogyatkozással járna, vagyis nem takarná ki annak fényét, hanem úgy viselkedne, mint egy nagyító, mivel gravitációjával felénk terelné a másik csillag fénysugarait. Ez a modellek szerint a gyakorlatban úgy festene, hogy a csillag korongját az átvonulás alatt felnagyítva látnánk, és azt egy koromfekete gyűrű venné körül.
Heida és társai jelenleg azon dolgoznak, hogy más csillagok kapcsán is hasonlóan gyanús mozgásokat azonosítsanak, hátha így újabb közeli fekete lyukak jelenlétére deríthetnek fényt. Ebben nagy segítségükre lehet a Gaia űrtávcső, amely jelenleg egymilliárd csillag helyzetének feltérképezésén dolgozik, illetve az épülő Vera C. Rubin Obszervatórium is, amely pár éjszakánként a teljes általa látható égboltot végigfotózza majd.
