Astronomii au descoperit o gaură neagră rară care pândește în Calea Lactee

Unul dintre cele mai căutate obiecte din Univers tocmai a fost detectat chiar aici, în galaxia Calea Lactee.

În centrul unui roi sferic de stele foarte strâns, numit Omega Centauri, aflat la aproximativ 17 000 de ani-lumină distanță, astronomii au găsit dovezi ale existenței unei găuri negre cu masă intermediară, care atinge o masă echivalentă cu cel puțin 8 200 de sori.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Este una dintre cele mai bune piste pe care le avem până acum cu privire la aceste bestii evazive – găuri negre care se încadrează în intervalul de masă dintre găurile negre cu masă stelară și monștrii supermasivi care se ascund în inima galaxiilor. Și este cea mai recentă dintr-o serie de detecții în roiuri globulare de stele – confirmând că aceste ansambluri ciudate sunt printre cele mai bune locuri de căutat.

„Aici raportăm observațiile a șapte stele cu mișcare rapidă în zona centrală de 3 arcsec (0,08 pc) a Omega Centauri”, scrie o echipă de astronomi condusă de Maximilian Häberle de la Institutul Max Planck pentru Astronomie din Germania.

„Vitezele stelelor care se mișcă rapid sunt semnificativ mai mari decât viteza de evadare centrală așteptată a roiului stelar, astfel încât prezența lor poate fi explicată doar prin faptul că sunt legate de o gaură neagră masivă. Doar din viteze, putem deduce o limită inferioară fermă a masei găurii negre de aproximativ 8.200 de mase solare, ceea ce face ca acesta să fie un caz bun pentru o gaură neagră de masă intermediară în Universul local.”

Unul dintre cele mai căutate obiecte din Univers

Găurile negre de masă intermediară (IMBH) sunt puține, cel puțin în măsura în care am putut să le evaluăm până acum. Acestea se încadrează într-un interval de masă slab definit, care de obicei se situează între aproximativ 100 și 100.000 până la un milion de mase solare.

De o parte și de alta, avem găuri negre cu masă stelară la capătul mic, cele care s-au format din colapsul miezului unei stele masive și fuziuni ale acestor găuri negre; iar la capătul mare sunt cele supermasive, de milioane până la miliarde de ori masa Soarelui.

Acest lucru reprezintă o problemă, deoarece fără IMBH-uri, nu există „țesut conjunctiv” care să facă legătura între cele două game de mase. Astronomii cred că găurile negre supermasive pot crește treptat din acumularea lentă și fuziunile ierarhice ale găurilor negre cu masă stelară, dar am avea nevoie de mult mai multe dovezi pentru IMBH-uri pentru a explica numărul de găuri negre supermasive existente, scrie ScienceAlert.

Roiurile globulare par a fi un loc bun de căutat. Acestea sunt grupuri de stele care pot fi de ordinul milioanelor, toate adunate într-o structură aproximativ sferică, înghesuite ca niște sardine strălucitoare. Calea Lactee are în jur de 150 de roiuri globulare cunoscute, iar originea lor este un mic mister. Dar studiile anterioare asupra roiurilor globulare au descoperit concentrații mari de masă în centrele lor, în concordanță cu limitele de masă ale găurilor negre cu masă intermediară. Și, într-adevăr, dovezi că ar putea exista un astfel de obiect ascuns în ele.

Astronomii au găsit dovezi ale existenței unei găuri negre

O gaură neagră este destul de greu de reperat dacă se află în spațiu și nu face nimic, astfel încât căutările de IMBH-uri în roiurile globulare și galaxiile pitice se îndreaptă adesea către cinematica stelară – studiul modului în care stelele se mișcă în jurul unei mase datorită interacțiunilor gravitaționale. Cel mai cunoscut exemplu este cel al stelelor care orbitează în jurul găurii negre gigantice din centrul galaxiei Calea Lactee, Sagittarius A* (Sgr A*).

Anterior, studiile care au examinat mișcarea stelelor din Omega Centauri au găsit dovezi că acolo se ascunde o IMBH. Aceste studii au avut loc în urmă cu mai bine de un deceniu, iar Häberle și colegii săi au dorit să se implice cu adevărat și să vadă dacă pot restrânge și mai mult aria de căutare.

Folosind 20 de ani de date colectate cu ajutorul telescopului spațial Hubble – mai mult de 500 de imagini – ei au construit un catalog actualizat și mult mai detaliat al mișcării proprii a regiunii centrale a Omega Centauri, căutând stele care par să se miște ca și cum ar fi influențate de o masă invizibilă uriașă.

În regiunea foarte centrală, ei au găsit câteva stele care se mișcă rapid, foarte asemănătoare cu cele care orbitează în jurul Sgr A*. Și, studiind cu atenție viteza și mișcarea lor, au putut determina limita inferioară a masei obiectului cu care par să interacționeze. La 8.200 de mase solare, acesta este un IMBH, indiferent de modul în care îl împărțim. De fapt, spun cercetătorii, un IMBH este singura explicație plauzibilă pentru ceea ce au descoperit.

Această descoperire, spun ei, sugerează reexaminarea altor roiuri globulare și aplicarea unei metodologii similare pentru a restrânge aria secretelor care ar putea fi găsite în acestea.

Cercetarea a fost publicată în Nature.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Telescopul Webb a observat o gaură neagră cu o masă inexplicabil de mare

Astronomii au văzut pentru prima dată în timp real o gaură neagră masivă care s-a trezit în centrul unei galaxii

De ce unii fizicieni cred că trăim într-o gaură neagră?

A fost descoperită cea mai masivă gaură neagră stelară din galaxie