Piena Ceļā dreifējošās zvaigžņu bumbas centrā slēpjas briesmonis.
Aptuveni 6000 gaismas gadu attālumā atrodas lodveida klasteris, kas pazīstams kā Mesjē 4, un šķiet, ka tas grupējas ap melno caurumu, kas 800 reizes pārsniedz mūsu saules masu.
Tas nav spalvu atsvars, taču arī tas ir tālu no gigantiska. Faktiski ķermenis atrodas reti sastopamā vidējā masas diapazonā, starp mazākajiem melnie caurumi un īpaši lielgabarīta čonkeri.
Līdz šim mūsu vienīgie šo melno caurumu atklājumi ir bijuši netieši un nepārliecinoši, un šis atklājums nav izņēmums.
Tomēr tas ir viens no līdz šim labākajiem kandidātiem un pietiekami tuvu, lai pēcpārbaudes pētījumu varētu veikt salīdzinoši viegli. Tas var palīdzēt mums beidzot atrast kādu no šiem nenotveramajiem objektiem un atrisināt vienu no mulsinošākajiem melno caurumu noslēpumiem.
“Zinātne reti ir saistīta ar kaut kā jauna atklāšanu vienā mirklī.” saka astronoms Timo Brosti Eiropas Kosmosa aģentūra. “Runa ir par soli pa solim iegūt lielāku pārliecību par rezultātu, un tas varētu būt viens solis ceļā uz vidējas masas melno caurumu pastāvēšanu.”
Mēs esam identificējuši pārāk daudz melno caurumu Visumā, un notiek kaut kas ļoti dīvains to masas sadalījums. Ir divas atšķirīgas populācijas: zvaigžņu masas melnie caurumi, kas aptuveni 100 reizes pārsniedz Saules masu; un supermasīvie melnie caurumi, kas atrodas galaktiku kodolos un aptver miljoniem līdz miljardiem saules.
Starp šiem diviem masu diapazoniem… pārāk daudz, nemaz nav daudz. Tas rada milzīgu mīklu, kas būtībā ir, kāpēc gan ne? Vai nav starpmasas melno caurumu? Vai arī viņi vienkārši ir tur, un mēs kaut kādu iemeslu dēļ tos nevaram pamanīt?
Mēs zinām, kā veidojas zvaigžņu masas melnie caurumi – masīvu zvaigžņu fundamentāls sabrukums un šo objektu saplūšana. Bet mēs neesam pārāk pārliecināti par to Supermasīvu melno caurumu veidošanās. Vai tie aug, secīgi apvienojoties mazākiem melnajiem caurumiem, vai arī tie absorbē materiālu un uzbriest pēc izmēra?
Vidējas masas melnie caurumi var būt pavediens, kas liecina, ka tie var sākties mazi un laika gaitā izaugt masīvi. Tam noteikti būtu liela jēga, taču šo ideju trūkums ir ļoti efektīvs šķērslis šai idejai.
Viena iespējamā vietne Kur šie melnie caurumi var slēpties lodveida kopu sirdīs. Tās ir neticami blīvas, ārkārtīgi sfēriskas kopas, kurās ir aptuveni 100 000 līdz miljons zvaigžņu, kas veidojās galvenokārt vienlaikus no viena un tā paša gāzes mākoņa. Iepriekšējie pētījumi, kas koncentrējās uz lodveida klasteriem, ir atklājuši augstu masas koncentrāciju to centros, kas atbilst vidējas masas melno caurumu masas diapazoniem.
Mesjē 4 ir Zemei tuvākā lodveida kopa. Kosmosa teleskopa zinātnes institūta astronoma Eduardo Vitrāla vadībā pētnieku komanda izmantoja divus jaudīgus kosmosa teleskopus – Habla un Gaia, lai tuvāk aplūkotu tajās esošās zvaigznes. Viņi izsekoja aptuveni 6000 zvaigžņu kustībām kopā, lai noskaidrotu, vai tās var saistīt šīs kustības ar orbītām ap mazo, blīvo kopu.
Mēs parasti nevaram redzēt melnos caurumus, ja viela aktīvi neuzkrājas, taču šīs orbītas būtu diezgan uzticams ceļvedis. Viņu aprēķini atklāja kaut ko, ar masu aptuveni 800 saules masu. Lai gan, kas šī varētu būt, nav skaidrs.
border frame=”0″allow=”akselerometrs; automātiskā palaišana; Rakstīt starpliktuvē. ar žiroskopu kodēti mediji; attēls attēlā; koplietošana tīmeklī “allowfullscreen>”.
“Izmantojot jaunākos Gaia un Habla datus, nebija iespējams atšķirt tumšu atlieku zvaigžņu kopu no viena lielāka punktam līdzīga avota,” Vitral saka. “Tātad viena no iespējamām teorijām ir tāda, ka tā vietā, lai būtu daudz atsevišķu mazu tumšu objektu, šī tumšā masa varētu būt vidēja izmēra melnais caurums.”
Lai mēģinātu to sašaurināt, komanda veica zvaigžņu modelēšanu un noņemšanu, lai redzētu, kā tas maina kopas formu. Noņemot īpaši ātri kustīgu zvaigzni, masa tiek izplatīta lielākā attālumā, kā jūs varētu redzēt no mazu melno caurumu un neitronu zvaigžņu bara. Turpmākā modelēšana parādīja, ka klasteris neizplatās pietiekami lielā apgabalā, lai būtu šāds bars.
Turklāt melno caurumu bars atrastos tik tuvu viens otram, ka būtībā izraisītu haosu. Gravitācijas mijiedarbība izraisīs zvaigžņu izlidošanu no kopas, nosmērē to anarhisms pāri debesīm. Mēs, iespējams, jau esam redzējuši šīs sekas kādā failā Zvaigžņu kopa ar nosaukumu Palomar 5.
“Mums ir laba pārliecība, ka mums ir ļoti mazs reģions ar lielu koncentrētu masu. Tas ir apmēram trīs reizes mazāks nekā blīvākā tumšā masa, ko mēs iepriekš esam atraduši citos lodveida klasteros.” Vitral saka.
“Lai gan mēs nevaram pilnībā apgalvot, ka tas ir centrālais gravitācijas punkts, mēs varam parādīt, ka tas ir ļoti mazs. Tas ir pārāk mazs, lai mēs varētu izskaidrot citādi, izņemot to, ka tas ir viens melnais caurums. Alternatīvi var būt būt zvaigžņu mehānisms, par kuru mēs neko nezinām, vismaz pašreizējā fizikā.”
Tātad, ja neskaita jaunas fizikas vai neredzamas zvaigznes, vidējas masas melnais caurums, šķiet, šobrīd ir visticamākais izskaidrojums. Tomēr vairāku mazu melno caurumu esamība joprojām ir reāls izskaidrojums. Pētnieki iesaka veikt turpmākus kopas novērojumus, izmantojot Habla un Džeimsa Veba kosmosa teleskopu, lai labāk ierobežotu tajā esošo zvaigžņu kustības.
Rezultāti tiek publicēti Karaliskās astronomijas biedrības ikmēneša paziņojumi.
