Kampaamalla kahden ja puolen vuosikymmenen kuvia Hubble-avaruusteleskoopin arkistoista, astrofyysikot ovat saattaneet löytää todisteita lähellä olevasta mustasta aukosta, joka voisi olla vähintään 8 200 kertaa Aurinkoa massiivisempi.

Jos lisätutkimukset voivat vahvistaa tulokset, kohde on galaksissamme toiseksi suurin musta aukko. Se voisi olla myös vahvin haastaja keskimmäiselle mustalle aukolle – kohteelle arvoituksellisessa "ei kenenkään maassa" niiden "supermassiivisten" mustien aukkojen välissä, joiden uskotaan olevan useimpien galaksien ja paljon pienempien galaksien keskellä, jotka painavat suunnilleen yhden suuren tähden.

Nopeasti liikkuvat tähdet

Astrofyysikko Maximilian Häberle Max Planckin tähtitieteen instituutista Heidelbergissä, Saksassa, ja hänen työtoverinsa tutkivat yli 500 kuvaa ω Centaurista, tiheästä tähtijoukosta, jossa on 10 miljoonaa tähteä noin 18 000 valovuoden (5,43 kiloparsekin) päässä aurinkokunnasta. Kuvat otettiin ensisijaisesti Hubble-teleskoopin instrumenttien kalibroimiseksi vuosien varrella.

Tiimi yhdisti kuvat yhteen rekonstruoidakseen yli 150 000 tähden liikkeen joukossa. Suurin osa tähdistä liikkui teoreettisten mallien ennustamalla tavalla, Häberle sanoo. "Mutta sitten oli joitain, jotka liikkuivat nopeammin." Seitsemän tähteä, kaikki lähellä ω Centaurin keskustaa, liikkuivat liian nopeasti, jotta joukon painovoima ei pystyisi pitämään niitä.

Tämä viittaa siihen, että tähdet kiihdyttivät massiivisen esineen, kuten mustan aukon, vetovoima. Tähtien nopeuksista sen pitäisi painaa vähintään 8 200 auringon massaa, mutta se voisi painaa jopa 50 000 aurinkoa. "Emme tienneet etukäteen, löydämmekö sen vai emme", Häberle sanoo. "Se oli vähän riskialtista, emmekä olisi löytäneet mitään."

Ein neues farbiges ESA/Hubble-Bild von Omega Centauri mit der wahrscheinlichen Position des mittelschweren Schwarzen Lochs.

"Se on vaikea koe", ja todisteet mustan aukon olemassaolosta ovat "vielä hyvin kaukana vakuuttavista", sanoo Gerry Gilmore, astrofyysikko Cambridgen yliopistosta Iso-Britanniasta. Erityisesti tiedoissa ei vielä näy mitään merkkejä lentoratojen kiertämisestä toisiaan, kuten massiivisesta esineestä odotetaan, kuten tapahtuisi massiivista objektia kiertävien tähtien kohdalla. Jousimies A*, 4,3 miljoonan aurinkomassan musta aukko Linnunradan keskellä, Vuosien havainnointi löysi kiistämättömiä todisteita tällaisista kaarevista poluista - yksi kahdelle johtavalle tutkijalle vuonna 2020 Nobel-palkinto saanut. Gaia-avaruusteleskooppi on myös löytänyt uinuvia, tähden muotoisia mustia aukkoja yhden seuralaisen liikkeestä. 2.

Suurin osa mustista aukoista on löydetty viimeisen viiden vuosikymmenen aikana käyttämällä säteilyä, kuten röntgensäteitä tai radioaaltoja 3syntyy tulistetun kaasun kierteessä reikään. Ensimmäinen vihje Sagittarius A*:n olemassaolosta oli itse asiassa radiokylmälähde - vaikkakaan ei kovin kirkas. Mutta tällaisia ​​päästöjä ei löydetty ω Centaurista.

Arvoituksellinen keskisarja

Ehdokasobjektin massa ω Centaurissa asettaisi sen selvästi mustien reikien alueelle, yleensä 100 ja 100 000 auringon massan välille. Toistaiseksi ainoa luotettava todiste mustista aukoista tällä alueella on kahden sulautuneen mustan aukon tuottamien gravitaatioaaltojen havaitseminen. Yksi tällainen tapahtuma havaittiin vuonna 2019, sanotaan luoneen noin 150 aurinkomassan esineen.

Keskikokoisten mustien aukkojen etsimisellä on pitkä historia väitteitä, jotka myöhemmin kumotaan. Astrofyysikot ovat pitkään epäillyt, että jotkin "ultraluminaalisten" röntgensäteiden lähteet voisivat olla tämän kokoisia mustia aukkoja. Mutta useimpien ehdokkaiden on nyt osoitettu olevan neutronitähtiä, jotka loistavat epätavallisen kirkkaasti absorboimalla ylikuumentunutta materiaalia kumppanitähdestä. "Nämä liittyvät todennäköisimmin "normaaleihin" nuoriin binäärijärjestelmiin", sanoo Giuseppina Fabbiano, astrofyysikko Harvard-Smithsonianin astrofysiikan keskuksesta Cambridgessa, Massachusettsissa.

Suuria kysymyksiä on edelleen jäljellä - mukaan lukien kuinka joistakin mustista aukoista tulee supermassiivisia ja ovatko ne seurausta useista fuusioista, alkaen tähtien mustista aukoista ja jatkuen ω Centaurin ehdokkaan kaltaisten välimassojen läpi.

Tiimi suunnittelee nyt jatkotutkimuksia James Webb -avaruusteleskoopilla, Häberle sanoo. Vaikka Hubble-tiedot osoittavat vain, kuinka tähdet liikkuvat näkökentän poikki, tähtien spektrit osoittavat, kuinka niitä liikutetaan näkölinjaa pitkin, jolloin tähtitieteilijät voivat rekonstruoida niiden nopeudet täydessä 3D-muodossa.