Користећи свемирски телескоп Хабл, астрономи су открили најближу супермасивну црну рупу икада Земљи – космички гигант „замрзнут у времену“.
Као пример „црне рупе средње масе“, коју је тешко детектовати, овај објекат може бити карика која недостаје у разумевању односа између звездане масе и супермасивних црних рупа. Чини се да црна рупа има масу од око 8.200 соларних маса, што је чини много масивнијом од црних рупа звездане масе, чија се маса креће од 5 до 100 пута већа од масе Сунца, и много мање масивном од супермасивних црних рупа. , који имају масу од милиона до милијарди масе Сунца. Најближа црна рупа звездане масе коју су открили научници зове се Гаиа-БХ1 и налази се на само 1.560 светлосних година од нас.
С друге стране, новооткривена црна рупа средње масе налази се у невероватном јату од око десет милиона звезда званом Омега Центаури, који се налази на око 18 хиљада светлосних година од Земље.
Занимљиво је да чињеница да је изгледа да је „замрзнута“ црна рупа зауставила свој раст подржава идеју да је Омега Центаури остаци древне галаксије коју су прогутали наши.
Повезан: Погледајте како супермасивна црна рупа заробљава „нејасан“ диск у овој симулацији
Ово сугерише да је Омега Центаури заправо језгро одвојене младе галаксије чија је еволуција заустављена када ју је прогутао Млечни пут. Да се овај догађај није догодио, ова средња црна рупа би могла да прерасте у супермасивно стање као што је супермасивна црна рупа Млечног пута, Стрелац А* (Сгр А*), која има масу 4,3 милиона пута већу од масе Сунца и налази се далеко 27.000 светлосних година од Земље.
Пронађите оно што недостаје
Научници већ неко време знају да нису све црне рупе створене једнаке. Док је познато да се црне рупе звездане масе формирају од колапса звезда чија је маса најмање осам пута већа од масе Сунца, супермасивне црне рупе морају имати другачије порекло. То је зато што ниједна звезда није довољно масивна да се сруши и остави остатке ове црне рупе. Милиони Много пута већи од сунца.
Стога научници сугеришу да се супермасивне црне рупе рађају и расту као резултат спајања ланаца црних рупа који се постепено повећавају. Ово је доказано открићем таласа у простор-времену, који се називају гравитациони таласи, који произилазе из спајања црних рупа.
Процес спајања и раста црних рупа, заједно са огромним јазом у маси између црних рупа звездане масе и супермасивних црних рупа, значи да би требало да постоји велики број црних рупа средње величине.
Међутим, чини се да су ове црне рупе средње масе, са масама у распону од неколико стотина до неколико хиљада соларних маса, углавном избегле детекцију. То је зато што ове џиновске црне рупе средње величине, као и све црне рупе, имају спољне границе које се називају хоризонти догађаја.
Хоризонт догађаја је тачка у којој гравитациони утицај црне рупе постаје толико масиван да чак ни светлост не може да побегне. Дакле, црне рупе се могу видети само на светлости ако су окружене материјалом којим се хране, који сија док се загрева, или се распадају и хране се несрећном звездом у такозваном „догађају плиме и осеке“ (ТДЕ).
Међуцрне рупе, попут оне код Омега Центаури, нису окружене много материје и не хране се.
То значи да астрономи морају бити донекле вешти када траже такве црне рупе. Они користе гравитационе ефекте које ове празнине имају на материју, као што су звезде које круже око њих или светлост која пролази кроз њих. Нови тим за откривање користио је први метод.
Убрзавајућа звезда
Потрага за овом средњом црном рупом почела је 2019. године када су Надин Нојмајер са Института за астрономију Макс Планк (МПИА) и Анил Сет са Универзитета Јута осмислили истраживачки пројекат како би побољшали наше разумевање историје формирања Омега Кентаура.
Конкретно, истраживачи су, заједно са Максимилијаном Хаберлом, студентом докторских студија на Институту Макс Планк за свемирске науке, желели да пронађу звезде које се брзо крећу у Омега Центаури које би доказале да звездано јато има масивну, густу или компактну црну рупу. централни погон.” Слична метода је коришћена за одређивање масе и величине Сгр А* помоћу групе брзо покретних звезда у језгру Млечног пута.
Хаберле и његов тим су користили више од 500 Хаблових слика овог звезданог јата да би изградили огромну базу података кретања звезда у Омега Центаури, мерећи брзине од око 1,4 милиона звезда. Ова поновљена слика Омега Кентаура, коју је Хабл урадио не из научног интереса, већ да би калибрисао своје инструменте, био је савршен скуп података за мисију тима.
„Тражење звезда велике брзине и документовање њиховог кретања било је као тражење игле у пласту сена“, рекао је Хаберле. На крају, тим није пронашао једну иглу, већ само једну иглу. Седам „Звезде попут игле у пласту сена“, све се крећу великом брзином у малом региону у срцу Омега Центаури.
Велика брзина ових звезда је последица концентрисане масе у близини. Да је тим пронашао само једну брзу звезду, било би немогуће утврдити да ли је њена брзина резултат велике, оближње централне масе, или је ова звезда одбегла звезда која се веома брзо креће праволинијским – у одсуству било које централне масе.
Посматрање и мерење различитих брзина и праваца седам звезда омогућило је да се дође до овог закључка. Мерења су открила централну масу која је еквивалентна 8.200 сунаца, док визуелни прегледи области нису открили никакве објекте налик звездама. То је управо оно што бисмо очекивали да пронађемо да у овом региону постоји црна рупа, коју је тим дефинисао као „светлосне месеце“.
Чињеница да је наша галаксија довољно сазрела да у свом срцу развије супермасивну црну рупу значи да је можда прешла тачку да има много црних рупа средње масе. Тим каже да ова рупа постоји у Млечном путу јер је канибализам њене матичне галаксије довео до смањења процеса њеног раста.
Хаберле је рекао: „Претходне студије су покренуле веома важна питања као што су: Где се налазе звезде велике брзине и имамо одговор на ово питање и потврду да звезда Омега Центаури садржи црну рупу средње масе 18 хиљада светлосних година, ово је „Најближи познати пример супермасивне црне рупе“.
Наравно, ово заправо не мења статус Сгр А* као најближе супермасивне црне рупе Земљи, или статус Гаиа БХ1 као најближе црне рупе звездане масе Земљи — али пружа извесну сигурност да су научници на на правом путу када размишљају о томе како је наша црна рупа уопште могла да постане централна за космичког гиганта.
Истраживање тима објављено је у среду (10. јула) у часопису Натуре.
More Stories
Када ће астронаути лансирати?
Према фосилима, праисторијску морску краву појели су крокодил и ајкула
Федерална управа за ваздухопловство захтева истрагу о неуспешном слетању ракете Фалцон 9 компаније СпацеКс