Žvaigždės rodo neįprastą juodąją skylę mūsų galaktikoje.

Ištraukę pustrečio dešimtmečio vaizdus iš Hablo kosminio teleskopo archyvų, astrofizikai galėjo aptikti netoliese esančios juodosios skylės, kuri gali būti bent 8200 kartų masyvesnė už Saulę, įrodymų.

Jei tolesni tyrimai patvirtins rezultatus, objektas bus antra pagal dydį juodoji skylė, rasta mūsų galaktikoje. Tai taip pat gali būti stipriausias pretendentas į tarpinę juodąją skylę – objektą mįslingoje „niekieno žemėje“ tarp „supermasyvių“ juodųjų skylių, kurios, kaip manoma, yra daugumos galaktikų ir daug mažesnių, sveriančių maždaug tiek pat, kiek viena didelė žvaigždė, centre.

Greitai judančios žvaigždės

Astrofizikas Maximilianas Häberle iš Max Planck astronomijos instituto Heidelberge (Vokietija) ir jo bendradarbiai ištyrė daugiau nei 500 ω Centauri, tankaus žvaigždžių spiečiaus, turinčio 10 milijonų žvaigždžių, vaizdų apie 18 000 šviesmečių (5,43 kiloparsekų) nuo Saulės sistemos. Vaizdai pirmiausia buvo padaryti siekiant kalibruoti Hablo teleskopo instrumentus bėgant metams.

Komanda sujungė vaizdus, ​​​​kad atkurtų daugiau nei 150 000 žvaigždžių judėjimą klasteryje. Dauguma žvaigždžių judėjo taip, kaip numato teoriniai modeliai, sako Häberle. "Bet tada buvo keletas, kurie judėjo greičiau." Septynios žvaigždės, esančios netoli ω Kentauro centro, judėjo per greitai, kad jas išlaikytų vien spiečiaus gravitacija.

Tai rodo, kad žvaigždes pagreitino masyvaus objekto, pavyzdžiui, juodosios skylės, gravitacinė trauka. Pagal žvaigždžių greitį jis turėtų sverti mažiausiai 8200 Saulės masių, bet galėtų sverti net 50000 saulės. „Iš anksto nežinojome, ar rasime, ar ne“, – sako Häberle. „Tai buvo šiek tiek rizikinga ir mes nebūtume galėję nieko rasti.

„Tai sudėtingas eksperimentas“, o juodosios skylės egzistavimo įrodymai „dar labai toli nuo įtikinamų“, sako Gerry Gilmore'as, Kembridžo universiteto (JK) astrofizikas. Visų pirma, duomenys dar nerodo jokių trajektorijų, besisukančių viena apie kitą, ženklų, kaip tikimasi iš didžiulio objekto, kaip būtų žvaigždžių, skriejančių aplink didžiulį objektą, požymių. Šaulio A* atveju, 4,3 mln. Saulės masės juodosios skylės Paukščių Tako centre, Stebėjimo metai aptiko nepaneigiamų tokių vingių takų įrodymų – vieną dviem pirmaujantiems tyrėjams 2020 m Nobelio premija gavo. Kosminis teleskopas Gaia taip pat aptiko kai kurias miegančias, žvaigždės formos juodąsias skyles, kilusias judant vienai žvaigždei kompanionei. ².

Dauguma juodųjų skylių buvo aptiktos per pastaruosius penkis dešimtmečius naudojant radiaciją, tokią kaip rentgeno spinduliai ar radijo bangos ³susidaro perkaitintoms dujoms spirale tekant į skylę. Pirmoji užuomina apie Šaulio A* egzistavimą iš tikrųjų buvo radijo šaltinis šaltinis – nors ir ne itin ryškus. Tačiau ω Kentauryje tokių emisijų nerasta.

Mįslingi vidutiniokai

Objekto kandidato masė ω Kentauryje aiškiai priskirtų jį tarpinių juodųjų skylių diapazonui, paprastai nuo 100 iki 100 000 saulės masių. Kol kas vieninteliai tvirti įrodymai apie juodąsias skyles šioje srityje gaunami iš dviejų susiliejančių juodųjų skylių sukeltų gravitacinių bangų aptikimo. Vienas iš tokių įvykių pastebėtas 2019 m, teigiama, kad sukūrė apie 150 Saulės masių objektą.

Vidutinio dydžio juodųjų skylių paieška turi ilgą teiginių istoriją, kuri vėliau buvo paneigta. Astrofizikai jau seniai įtarė, kad kai kurie „ultraliumininių“ rentgeno spindulių šaltiniai gali būti tokio dydžio juodosios skylės. Tačiau dabar įrodyta, kad dauguma šių kandidatų yra neutroninės žvaigždės, kurios šviečia neįprastai ryškiai sugerdamos perkaitintą medžiagą iš žvaigždės kompanionės. „Greičiausiai tai siejama su „normaliomis“ jaunomis dvejetainėmis sistemomis“, – sako Giuseppina Fabbiano, Harvardo-Smithsonian astrofizikos centro Kembridže, Masačusetso valstijoje, astrofizikė.

Lieka didelių klausimų, įskaitant tai, kaip kai kurios juodosios skylės tampa itin masyviomis ir ar jos atsirado dėl kelių susijungimų, pradedant nuo žvaigždžių juodųjų skylių ir besitęsiančia tarpinių masių, tokių kaip kandidato ω Kentaure, rezultatas.

Komanda dabar planuoja tolesnius tyrimus su James Webb kosminiu teleskopu, sako Häberle. Nors Hablo duomenys parodys tik tai, kaip žvaigždės juda per regėjimo lauką, žvaigždžių spektrai parodys, kaip jos juda išilgai regėjimo linijos, todėl astronomai galės atkurti jų greitį visu 3D formatu.