Μια ομάδα διεθνών ειδικών γνωστών για την απομυθοποίηση πολλών ανακαλύψεων μαύρης τρύπας, εντόπισε μια αστρική μαύρη τρύπα στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, έναν γειτονικό γαλαξία με τον δικό μας. «Για πρώτη φορά, η ομάδα μας συγκεντρώθηκε για να αναφέρει μια ανακάλυψη μαύρης τρύπας, αντί να την απορρίψει». λέει ο επικεφαλής της μελέτης Tomer Shenar. Επιπλέον, διαπίστωσαν ότι το αστέρι που δημιούργησε το η μαύρη τρύπα εξαφανίστηκε χωρίς κανένα σημάδι ισχυρής έκρηξης. Η ανακάλυψη έγινε χάρη σε έξι χρόνια παρατηρήσεων που πραγματοποιήθηκαν με το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO's).
«Εντοπίσαμε μια «βελόνα σε θημωνιά άχυρου»,» λέει ο Shenar που ξεκίνησε τη μελέτη στο KU Leuven στο Βέλγιο και τώρα είναι μέλος Marie-Curie στο Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ, στην Ολλανδία. Αν και έχουν προταθεί άλλες παρόμοιες υποψήφιες για μαύρες τρύπες, η ομάδα ισχυρίζεται ότι αυτή είναι η πρώτη «αδρανής» αστρικής μάζας μαύρη τρύπα που ανιχνεύτηκε ξεκάθαρα έξω από τον γαλαξία μας.
Μαύρες τρύπες αστρικής μάζας σχηματίζονται όταν τα τεράστια αστέρια φτάνουν στο τέλος της ζωής τους και καταρρέουν κάτω από το δικό τους βαρύτητα. Σε ένα δυαδικό σύστημα, ένα σύστημα δύο αστεριών που περιστρέφονται το ένα γύρω από το άλλο, αυτή η διαδικασία αφήνει πίσω μια μαύρη τρύπα σε τροχιά με ένα φωτεινό συνοδό αστέρι. Η μαύρη τρύπα είναι «αδρανής» εάν δεν εκπέμπει υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας ακτίνων Χ, όπως συνήθως ανιχνεύονται τέτοιες μαύρες τρύπες.
«Είναι απίστευτο ότι δεν γνωρίζουμε σχεδόν καθόλου αδρανείς μαύρες τρύπες, δεδομένου του πόσο συνηθισμένοι πιστεύουν ότι είναι οι αστρονόμοι». εξηγεί ο συν-συγγραφέας Pablo Marchant του KU Leuven. Η μαύρη τρύπα που βρέθηκε πρόσφατα έχει μάζα τουλάχιστον εννέα φορές τη μάζα του Ήλιου μας και περιφέρεται γύρω από ένα καυτό, μπλε αστέρι που ζυγίζει 25 φορές τη μάζα του Ήλιου.
Οι αδρανείς μαύρες τρύπες είναι ιδιαίτερα δύσκολο να εντοπιστούν καθώς δεν αλληλεπιδρούν πολύ με το περιβάλλον τους. «Περισσότερα από δύο χρόνια τώρα, αναζητούμε τέτοια μαύρη τρύπα-δυαδικά συστήματα, " λέει η συν-συγγραφέας Julia Bodensteiner, ερευνήτρια στο ESO στη Γερμανία. «Ήμουν πολύ ενθουσιασμένος όταν άκουσα για το VFTS 243, το οποίο κατά τη γνώμη μου είναι ο πιο πειστικός υποψήφιος που έχει αναφερθεί μέχρι σήμερα».
Για να βρει το VFTS 243, η συνεργασία έψαξε σχεδόν 1000 τεράστια αστέρια στην περιοχή του νεφελώματος Tarantula του Μεγάλο Μαγγελάνο Σύννεφο, αναζητώντας αυτές που θα μπορούσαν να έχουν μαύρες τρύπες ως συνοδούς. Το να αναγνωρίσουμε αυτούς τους συντρόφους ως μαύρες τρύπες είναι εξαιρετικά δύσκολο, καθώς υπάρχουν τόσες πολλές εναλλακτικές δυνατότητες.
Πίστωση: ESO
«Ως ερευνητής που έχει απομυθοποιήσει πιθανές μαύρες τρύπες τα τελευταία χρόνια, ήμουν εξαιρετικά δύσπιστος σχετικά με αυτήν την ανακάλυψη». λέει ο Shenar. Τον σκεπτικισμό συμμερίστηκε και ο συν-συγγραφέας Kareem El-Badry του Κέντρου Αστροφυσικής | Harvard & Smithsonian στις ΗΠΑ, τους οποίους ο Shenar αποκαλεί «καταστροφέα μαύρης τρύπας». «Όταν ο Tomer μου ζήτησε να ελέγξω ξανά τα ευρήματά του, είχα τις αμφιβολίες μου. Αλλά δεν μπορούσα να βρω μια εύλογη εξήγηση για τα δεδομένα που δεν περιλάμβαναν μια μαύρη τρύπα. εξηγεί ο El-Badry.
Η ανακάλυψη επιτρέπει επίσης στην ομάδα μια μοναδική άποψη για τις διαδικασίες που συνοδεύουν το σχηματισμός μαύρων τρυπών. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι μια μαύρη τρύπα αστρικής μάζας σχηματίζεται ως ο πυρήνας της α τεράστιο ετοιμοθάνατο αστέρι καταρρέει, αλλά παραμένει αβέβαιο εάν αυτό συνοδεύεται ή όχι από μια ισχυρή έκρηξη σουπερνόβα.
"Το αστέρι που σχημάτισε τη μαύρη τρύπα στο VFTS 243 φαίνεται να έχει καταρρεύσει εντελώς, χωρίς κανένα σημάδι προηγούμενης έκρηξης." εξηγεί ο Shenar. «Τα στοιχεία για αυτό το σενάριο «άμεσης κατάρρευσης» έχουν εμφανιστεί πρόσφατα, αλλά η μελέτη μας παρέχει αναμφισβήτητα μία από τις πιο άμεσες ενδείξεις. Αυτό έχει τεράστιες συνέπειες για την προέλευση συγχωνεύσεις μαύρων τρυπών στον Κόσμο».
Η μαύρη τρύπα στο VFTS 243 βρέθηκε χρησιμοποιώντας έξι χρόνια παρατηρήσεων του νεφελώματος του Ταραντούλα από το όργανο Fiber Large Array Multi Element Spectrograph (FLAMES) στο VLT του ESO.
Παρά το παρατσούκλι «αστυνομία της μαύρης τρύπας», η ομάδα ενθαρρύνει ενεργά τον έλεγχο και ελπίζει ότι η εργασία τους, που δημοσιεύτηκε σήμερα στο Nature Astronomy, θα επιτρέψει την ανακάλυψη άλλης αστρικής μάζας μαύρες τρύπες που περιφέρονται γύρω από τεράστια αστέρια, χιλιάδες από τα οποία προβλέπεται να υπάρχουν στον Γαλαξία και στα Νέφη του Μαγγελάνου.
«Φυσικά περιμένω από άλλους στο πεδίο να εξετάσουν προσεκτικά την ανάλυσή μας και να προσπαθήσουν να δημιουργήσουν εναλλακτικά μοντέλα.» καταλήγει ο Ελ Μπαντρί. «Είναι ένα πολύ συναρπαστικό έργο να συμμετέχεις».
Εφημερίδα αναφοράς
- Tomer Shenar, Hugues Sana, Laurent Mahy, Kareem El-Badry, Pablo Marchant, Norbert Langer, Calum Hawcroft, Matthias Fabry, Koushik Sen, Leonardo A. Almeida, Michael Abdul-Masih11, Julia Bodensteiner, Paul Crowther, Mark Gieles Marius, , Vincent Henault-Brunet, Artemio Herrero, Alex de Koter, Patryk Iwanek, Szymon Kozłowski, Danny J. Lennon, Jesús Maíz Apellániz, Przemysław Mroz, Anthony F. , Dorota M. Skowron, Jan Skowron, Igor Soszynski, Michał K. Szymanski, Silvia Toonen, Andrzej Udalski, Krzysztof Ulaczyk, Jorick S. Vink, Marcin Wrona. Μια αθόρυβη μαύρη τρύπα με ακτίνες Χ που γεννήθηκε με μια αμελητέα κλωτσιά σε ένα τεράστιο δυαδικό σύστημα του Μεγάλου Νέφους του Μαγγελάνου Ερευνητική εργασία
