Οι αστρονόμοι ανακαλύπτουν την πρώτη «μεσαίου βάρους» μαύρη τρύπα
Σε γενικές γραμμές, οι μαύρες τρύπες χωρίζονται σε δύο κατηγορίες:μικρές, με μάζα συγκρίσιμη με αυτή του Ήλιου, ή υπερμεγέθεις, που ζυγίζουν εκατομμύρια ή και δισεκατομμύρια Ήλιους. Οι ερευνητές υπέθεσαν ότι οι μεσαίου βάρους μαύρες τρύπες θα πρέπει επίσης να υπάρχουν, αλλά δεν μπόρεσαν να βρουν μια τέτοια — μέχρι τώρα.
Όταν ανακαλύπτονται οι περισσότερες μαύρες τρύπες, οι αστρονόμοι βλέπουν ακτίνες Χ που προέρχονται από έναν καυτό δίσκο υλικού που στροβιλίζεται γύρω του, αλλά αυτό λειτουργεί μόνο αν η μαύρη τρύπα τροφοδοτείται ενεργά από κοντινό αέριο. Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες μπορούν επίσης να αναγνωριστούν από τη βαρυτική επίδραση που έχουν στα κοντινά αστέρια, αλλά αυτό λειτουργεί επίσης μόνο σε περιορισμένο αριθμό περιπτώσεων. Υπάρχει μια καλή πιθανότητα πολλές μαύρες τρύπες να μην σέβονται κανένα από αυτά τα κριτήρια και μπορεί να υπάρχει ένα σμήνος από αυτές που δεν έχουν ανακαλυφθεί στον γαλαξία μας. Οι αστρονόμοι του Χάρβαρντ ήταν σε επιφυλακή για τέτοιες μαύρες τρύπες μεσαίου μεγέθους.
Επικεντρώθηκαν σε ένα σφαιρικό σμήνος που ονομάζεται 47 Tucanae, που βρίσκεται στον αστερισμό Tucana, περίπου 16.700 έτη φωτός μακριά από τη Γη και 120 έτη φωτός σε διάμετρο. Μπορεί να φανεί ακόμη και με γυμνό μάτι καθώς περιέχει χιλιάδες αστέρια, καθώς και περίπου δώδεκα πάλσαρ. Δεν είναι η πρώτη φορά που το 47 Tucanae ερευνάται με την ελπίδα να βρεθεί μια μαύρη τρύπα στο κέντρο του, αλλά οι προηγούμενες προσπάθειες δεν ήταν επιτυχείς. Τώρα, δύο στοιχεία δείχνουν την ύπαρξη μιας τέτοιας μαύρης τρύπας.
Η πρώτη ένδειξη είναι η συνολική κίνηση των αστεριών σε όλο το σμήνος. Το σφαιρωτό σμήνος είναι τόσο πυκνό με αστέρια που τα μεγάλα πέφτουν προς το κέντρο ενώ τα άλλα περιστρέφονται γύρω. Η επιπλέον βαρύτητα από τη μαύρη τρύπα λειτουργεί σαν ένα κουτάλι που «ανακατεύει το δοχείο» των αστεριών – αναγκάζοντάς τα να εκτοξεύονται πιο γρήγορα και σε μεγαλύτερες αποστάσεις. Αυτή η αλλαγή, αν και λεπτή, είναι μετρήσιμη. Η δεύτερη σειρά αποδείξεων προέρχεται από τα πάλσαρ που αναφέρθηκαν παραπάνω.
Τα πάλσαρ είναι υψηλά μαγνητισμένα, περιστρεφόμενα αστέρια νετρονίων ή λευκοί νάνοι. Τα ραδιοσήματα που εκπέμπουν αυτά τα πάλσαρ είναι πολύ αναγνωρίσιμα και εύκολα ανιχνεύσιμα από τους αστρονόμους. Αυτά τα αντικείμενα εκτοξεύονται επίσης από τη βαρύτητα της μαύρης τρύπας και βρίσκονται πολύ πιο μακριά από το κέντρο του σμήνος από ό,τι θα περίμενε κανείς.
Έτσι, παρόλο που δεν μπορούμε να δούμε τη μαύρη τρύπα απευθείας, έχουμε μια καλή ματιά στο φαινόμενο της βαρύτητάς της. Ο Kiziltan πιστεύει ότι η μαύρη τρύπα έχει μάζα περίπου 2.200 ηλιακών μαζών, κάτι που θα την καθιστούσε απόλυτα κατάλληλη για την κατηγορία μεσαίου βάρους που αναζητούσαν. Η ομάδα θέλει τώρα να ψάξει σε παρόμοια σμήνη, για να δει εάν μια παρόμοια ανάλυση θα μπορούσε να αποκαλύψει άλλες κρυμμένες μαύρες τρύπες.
Αναφορά περιοδικού:Bülent Kızıltan, Holger Baumgardt, Abraham Loeb. Μια μαύρη τρύπα μέσης μάζας στο κέντρο του σφαιρικού σμήνος 47 Tucanae. Φύση , 2017; 542 (7640):203 DOI:10.1038/nature21361
