S prečesavanjem dveh desetletij in pol slik iz arhivov vesoljskega teleskopa Hubble so astrofiziki morda odkrili dokaze o bližnji črni luknji, ki bi lahko bila vsaj 8200-krat večja od Sonca.

Če bodo nadaljnje študije lahko potrdile rezultate, bo predmet druga največja črna luknja v naši galaksiji. Lahko bi bil tudi najmočnejši tekmec za vmesno črno luknjo – objekt na skrivnostni »nikogaršnji zemlji« med »supermasivnimi« črnimi luknjami, za katere se domneva, da ležijo v središču večine galaksij, in veliko manjšimi, ki tehtajo približno toliko kot ena velika zvezda.

Hitro premikajoče se zvezde

Astrofizik Maximilian Häberle z Inštituta za astronomijo Maxa Plancka v Heidelbergu v Nemčiji je s sodelavci pregledal več kot 500 slik ω Kentavra, goste zvezdne kopice z 10 milijoni zvezd, približno 18.000 svetlobnih let (5,43 kiloparsekov) od sončnega sistema. Slike so bile posnete predvsem za kalibracijo instrumentov Hubblovega teleskopa skozi leta.

Ekipa je združila slike, da bi rekonstruirala gibanje več kot 150.000 zvezd v kopici. Večina zvezd se je gibala, kot predvidevajo teoretični modeli, pravi Häberle. "Toda potem so bili nekateri, ki so se premikali hitreje." Sedem zvezd, vse blizu središča ω Kentavra, se je gibalo prehitro, da bi jih zadržala le gravitacija kopice.

To nakazuje, da je zvezde pospešila gravitacijska sila masivnega predmeta, kot je črna luknja. Glede na hitrosti zvezd bi moral tehtati vsaj 8200 sončnih mas, lahko pa bi tehtal toliko kot 50.000 sonc. "Vnaprej nismo vedeli, ali ga bomo našli ali ne," pravi Häberle. "Bilo je nekoliko tvegano in ničesar ne bi mogli najti."

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

Gerry Gilmore, astrofizik z Univerze v Cambridgeu v Združenem kraljestvu, pravi: »To je težak poskus,« in dokazi o obstoju črne luknje so »še zelo daleč od prepričljivih«. Zlasti podatki še ne kažejo nobenih znakov kroženja trajektorij ena okoli druge, kot se pričakuje od masivnega predmeta, kot bi veljalo za zvezde, ki krožijo okoli masivnega predmeta. V primeru Strelca A*, črne luknje s 4,3 milijona sončne mase v središču Rimske ceste, Leta opazovanja našel neizpodbitne dokaze o takšnih ukrivljenih poteh – enega za dva vodilna raziskovalca leta 2020 Nobelova nagrada prejeli. Vesoljski teleskop Gaia je odkril tudi nekaj mirujočih črnih lukenj v obliki zvezde zaradi gibanja ene same zvezde spremljevalke. 2.

Večino črnih lukenj so odkrili v zadnjih petih desetletjih z uporabo sevanja, kot so rentgenski žarki ali radijski valovi 3nastane zaradi pregretega plina, ki spiralno kroži v luknjo. Prvi namig o obstoju Strelca A* je bil pravzaprav radijski hladen vir - čeprav ne zelo svetel. Toda v ω Centauri takšnih emisij ni bilo.

Enigmatični srednjetežki

Masa kandidata za objekt v ω Kentavru bi ga jasno uvrstila v območje vmesnih črnih lukenj, običajno med 100 in 100.000 sončnimi masami. Zaenkrat je edini trdni dokaz o črnih luknjah na tem območju izhajal iz zaznave gravitacijskih valov, ki jih proizvajata dve združitvi črnih lukenj. Eden takšnih dogodkov je bil opažen leta 2019, naj bi ustvaril objekt s približno 150 sončnimi masami.

Iskanje srednje velikih črnih lukenj ima dolgo zgodovino trditev, ki so bile pozneje ovržene. Astrofiziki že dolgo sumijo, da bi lahko bili nekateri viri "ultrasvetlečih" rentgenskih žarkov črne luknje te velikosti. Toda za večino teh kandidatov se je zdaj izkazalo, da so nevtronske zvezde, ki svetijo nenavadno močno z absorbiranjem pregretega materiala zvezde spremljevalke. "Ti so najverjetneje povezani z 'normalnimi' mladimi binarnimi sistemi," pravi Giuseppina Fabbiano, astrofizik iz Centra za astrofiziko Harvard-Smithsonian v Cambridgeu v Massachusettsu.

Ostajajo velika vprašanja - vključno s tem, kako nekatere črne luknje postanejo supermasivne in ali so rezultat večkratnih združitev, začenši od zvezdnih črnih lukenj in nadaljevanja skozi vmesne mase, kot je tista kandidata v ω Kentavru.

Ekipa zdaj načrtuje nadaljnje študije z vesoljskim teleskopom James Webb, pravi Häberle. Medtem ko bodo Hubblovi podatki pokazali le, kako se zvezde premikajo po vidnem polju, bodo spektri zvezd pokazali, kako se premikajo vzdolž vidne črte, kar bo astronomom omogočilo rekonstruiranje njihovih hitrosti v polni 3D.