Kosmiczny Teleskop Hubble'a tropi podejrzaną czarną dziurę, która strzaskała krnąbrną gwiazdę, która zbliżyła się zbyt blisko, by zapewnić jej komfort.
Słynne obserwatorium kosmiczne znalazło to znalezisko podczas poszukiwania źródła potężnej serii promieni rentgenowskich uchwyconych w 2006 r. Przez dwa inne kosmiczne teleskopy: Obserwatorium rentgenowskie Chandra NASA i rentgenowską misję wielokrotnego zwierciadła Europejskiej Agencji Kosmicznej (XMM- Niuton).
W tym czasie astronomowie nie byli pewni, czy promieniowanie rentgenowskie pochodziło z wnętrza galaktyki Drogi Mlecznej, czy z zewnątrz, ale nowa fotografia Hubble'a w wysokiej rozdzielczości pokazuje, że źródło promieniowania rentgenowskiego (znane jako 3XMM J215022.4−055108 ) znajduje się w gromadzie gwiazd na skraju innej galaktyki. Właśnie tam może czaić się czarna dziura średniej wielkości (IMBH) - przynajmniej zgodnie z teorią.
Praca zespołu sugeruje ponadto, że gromada gwiazd mogła być rdzeniem małej galaktyki karłowatej, która została zniszczona dawno temu, gdy galaktyka karłowata zboczyła zbyt blisko większej galaktyki, która obecnie gości gromadę gwiazd. Oddziaływania grawitacyjne z większą galaktyką mogły rozerwać galaktykę karłowatą na kawałki, pozostawiając jedynie niewielką gromadę gwiazd. W podobny sposób astronomowie uważają, że przyciąganie grawitacyjne czarnej dziury wewnątrz tej gromady zniszczyło gwiazdę, która zbliżyła się zbyt blisko, tworząc w ten sposób rozbłysk rentgenowski wykryty w 2006 roku.
Jeśli promienie X rzeczywiście pochodzą z czarnej dziury, astronomowie podejrzewają, że obiekt ma masę około 50 000 razy większą niż nasze Słońce. To waga piórkowa w porównaniu z supermasywną czarną dziurą, która leży w centrum naszej galaktyki Drogi Mlecznej, która ma masę cztery miliony razy większą niż masa Słońca.
„IMBH były szczególnie trudne do znalezienia, ponieważ są mniejsze i mniej aktywne niż supermasywne czarne dziury; nie mają łatwo dostępnych źródeł paliwa ani tak silnego przyciągania grawitacyjnego do przyciągania gwiazd i innych materiałów kosmicznych, które wytwarzałyby charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie świeci się ”- oświadczyli przedstawiciele NASA w oświadczeniu. „Astronomowie zasadniczo muszą złapać na gorącym uczynku IMBH podczas pożerania gwiazdy”.
Uważa się, że IMBH jest „brakującym ogniwem” w naszym rozumieniu ewolucji czarnych dziur. Astronomowie widzieli wiele przykładów małych czarnych dziur o podobnej wielkości do gwiazdy, a także innych przykładów znacznie większych czarnych dziur, które zazwyczaj znajdują się w centrach galaktyk.
Ale IMBH nadal trudno jest potwierdzić, ponieważ astronomowie usiłują zrozumieć, w jaki sposób supermasywne czarne dziury stały się tak cholernie duże w porównaniu z czarnymi dziurami gwiazd. Hubble i inne obserwatoria w przeszłości znaleźli innych kandydatów IMBH, ale ta najnowsza obserwacja jest uważana za najsilniejszy jak dotąd dowód dla tej klasy czarnej dziury, według NASA.
„Czarne dziury o średniej masie są bardzo nieuchwytnymi obiektami, dlatego bardzo ważne jest dokładne rozważenie i wykluczenie alternatywnych wyjaśnień dla każdego kandydata. Właśnie to umożliwił nam Hubble dla naszego kandydata”, Dacheng Lin, asystent naukowy w University of New Hampshire i główny badacz nowego badania, powiedział w oświadczeniu.
Inną teorią dla promieni rentgenowskich było to, że gwiazda neutronowa - gęste pozostałości eksplodującej gwiazdy supernowej - mogła być odpowiedzialna. Jednak w oparciu o promieniowanie rentgenowskie przeżutej gwiazdy astronomowie obliczyli, że masa czarnej dziury wynosiła 50 000 mas Słońca, co jest znacznie masywniejsze niż gwiazda neutronowa (zwykle wielkości małego miasta). Masę obliczono przy użyciu zarówno jasności promieni rentgenowskich - naturalnej jasności promieni rentgenowskich - jak i kształtu widma.
Hubble pomógł również wyśledzić inną możliwą IMBH w 2009 roku. Obiekt o nazwie HLX-1 został zauważony na krawędzi galaktyki znanej jako ESO 243-49 - a także znajduje się w gromadzie gwiazd, która mogłaby być galaktyką karłowatą w starożytna przeszłość. Promienie rentgenowskie zauważone w przypadku HLX-1 prawdopodobnie pochodziły jednak z dysku akrecyjnego otaczającego czarną dziurę. Dysk akrecyjny jest uważany za punkt, w którym światło lub inne przedmioty nie uciekają grawitacji czarnej dziury.
„Główną różnicą jest to, że nasz obiekt rozrywa gwiazdę, co daje mocny dowód, że jest to masywna czarna dziura zamiast czarnej gwiazdy o masie gwiezdnej, o którą ludzie często martwią się o poprzednich kandydatów, w tym HLX-1”, powiedział Lin.
Artykuł oparty na badaniu został opublikowany 31 marca w Astrophysical Journal Letters.
- Dlaczego czarne dziury po prostu „wędrują” po obrzeżach ich galaktyk karłowatych?
- Ukryta czarna dziura w gromadzie kulistej może być kosmicznym środkowym dzieckiem
- Tajemnicze czarne dziury średniej wielkości mogą czaić się w centrach małych galaktyk
