Astronom telah menganalisis getaran pada bintang raksasa merah di dekat lubang hitam dorman, menemukan bukti penggabungan bintang masa lalu yang menentang ekspektasi. Bintang itu, bagian dari sistem Gaia BH2, tampak kuno secara kimia tetapi muda secara struktur, berputar sangat cepat. Penemuan ini menantang model evolusi bintang pada biner lubang hitam yang tenang.
Astronom di Institute for Astronomy Universitas Hawaiʻi telah memeriksa bintang raksasa merah yang mengorbit lubang hitam dorman dalam sistem Gaia BH2, yang pertama kali diidentifikasi pada 2023 oleh misi Gaia European Space Agency. Menggunakan data dari Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) NASA, tim mendeteksi "gempa bintang" halus—oscilasi bintang—yang mengungkap properti internal bintang tersebut, mirip seperti gempa bumi yang menyelidiki inti Bumi.
Getaran ini menunjukkan bahwa bintang tersebut berusia sekitar 5 miliar tahun, namun komposisi kimianya yang kaya alfa, kaya akan unsur berat, menunjukkan bahwa seharusnya jauh lebih tua. "Bintang muda kaya alfa sangat langka dan membingungkan," kata penulis utama Daniel Hey, ilmuwan peneliti di institut tersebut. "Kombinasi usia muda dan kimia kuno menunjukkan bintang ini tidak berevolusi secara terisolasi. Kemungkinan ia memperoleh massa tambahan dari pendamping, baik melalui penggabungan atau dengan menyerap material saat lubang hitam terbentuk."
Pengamatan lebih lanjut dari teleskop berbasis darat menunjukkan bintang tersebut berotasi sekali setiap 398 hari, lebih cepat dari yang diharapkan untuk raksasa merah soliter seumurannya. Penulis bersama Joel Ong, Hubble Fellow NASA di institut tersebut, mencatat: "Jika rotasi ini nyata, itu tidak bisa dijelaskan hanya oleh putaran lahir bintang. Bintang tersebut pasti telah diputar ke atas melalui interaksi pasang surut dengan pendampingnya, yang semakin mendukung gagasan bahwa sistem ini memiliki sejarah kompleks."
Studi tersebut juga memeriksa Gaia BH3, sistem lubang hitam dorman lainnya, di mana bintang pendamping tidak menunjukkan osilasi yang diharapkan meskipun kandungan logam rendah, mendorong revisi pada teori saat ini. Lubang hitam dorman seperti ini tidak memancarkan sinar-X, membuatnya sulit dideteksi; astronom bergantung pada pelacakan gerakan bintang. Temuan tersebut, yang diterbitkan dalam Astronomical Journal, menyoroti bagaimana sistem semacam itu membentuk kembali pemahaman tentang lubang hitam di Bima Sakti. Pengamatan TESS mendatang bertujuan untuk mengonfirmasi hipotesis penggabungan dan merinci perkembangan biner ini.