„Poliția pentru găurile negre” a descoperit o gaură neagră inactivă în afara galaxiei noastre

O echipă de experți internaționali, renumiți pentru dezmințirea mai multor descoperiri de găuri negre, au găsit o gaură neagră de masă stelară în Marele Nor Magellanic, o galaxie vecină cu a noastră. „Pentru prima dată, echipa noastră s-a reunit pentru a raporta despre o descoperire a unei găuri negre, în loc să respingă una.” spune liderul de studiu Tomer Shenar. Mai mult, au constatat că steaua care a dat naștere gaura neagră a dispărut fără niciun semn de explozie puternică. Descoperirea a fost făcută datorită a șase ani de observații obținute cu Very Large Telescope (VLT) al Observatorului European de Sud (ESO).

„Am identificat un „ac într-un car de fân”,” spune Shenar, care a început studiul la KU Leuven din Belgia și acum este Marie-Curie Fellow la Universitatea din Amsterdam, Țările de Jos. Deși au fost propuși și alți candidați similari pentru găuri negre, echipa susține că aceasta este prima gaură neagră de masă stelară „latente” care a fost detectată fără ambiguitate în afara galaxiei noastre.

Găuri negre de masă stelară se formează atunci când stelele masive ajung la sfârșitul vieții și se prăbușesc sub propriile lor gravitate. Într-un sistem binar, un sistem de două stele care se rotesc una în jurul celeilalte, acest proces lasă în urmă o gaură neagră pe orbită cu o stea însoțitoare luminoasă. Gaura neagră este „latentă” dacă nu emite niveluri ridicate de radiații cu raze X, așa cum sunt detectate de obicei astfel de găuri negre.

„Este incredibil că nu cunoaștem cu greu găuri negre latente, având în vedere cât de obișnuiți cred că sunt astronomii.” explică coautorul Pablo Marchant de la KU Leuven. Gaura neagră recent descoperită are de cel puțin nouă ori masa Soarelui nostru și orbitează în jurul unei stele fierbinți, albastre, care cântărește de 25 de ori masa Soarelui.

Găurile negre latente sunt deosebit de greu de observat, deoarece nu interacționează prea mult cu mediul înconjurător. „De mai bine de doi ani, căutăm așa ceva sisteme binare-găuri negre, " spune coautorul Julia Bodensteiner, cercetător la ESO din Germania. „Am fost foarte încântat când am auzit despre VFTS 243, care, în opinia mea, este cel mai convingător candidat raportat până în prezent.”

Pentru a găsi VFTS 243, colaborarea a căutat aproape 1000 de stele masive din regiunea Nebuloasei Tarantulei din Norul Mare de Magellan, căutându-i pe cei care ar putea avea ca însoțitori găuri negre. Identificarea acestor însoțitori ca găuri negre este extrem de dificilă, deoarece există atât de multe posibilități alternative.

„Ca cercetător care a dezmințit potențialele găuri negre în ultimii ani, am fost extrem de sceptic în ceea ce privește această descoperire.” spune Shenar. Scepticismul a fost împărtășit de coautorul Kareem El-Badry de la Centrul pentru Astrofizică | Harvard și Smithsonian din SUA, pe care Shenar îi numește „distrugătorul găurilor negre”. „Când Tomer mi-a cerut să-i verific descoperirile, am avut îndoielile mele. Dar nu am putut găsi o explicație plauzibilă pentru datele care să nu implice o gaură neagră. explică El-Badry.

Descoperirea permite, de asemenea, echipei o viziune unică asupra proceselor care însoțesc formarea găurilor negre. Astronomii cred că o gaură neagră cu masă stelară se formează ca nucleu al unui stea masivă pe moarte se prăbușește, dar rămâne incert dacă aceasta este sau nu însoțită de o explozie puternică de supernovă.

„Steaua care a format gaura neagră din VFTS 243 pare să se fi prăbușit în întregime, fără niciun semn de explozie anterioară.” explică Shenar. „Dovezile pentru acest scenariu de „colaps direct” au apărut recent, dar studiul nostru oferă, fără îndoială, unul dintre cele mai directe indicații. Acest lucru are implicații enorme pentru originea fuziuni de găuri negre în cosmos.”

Gaura neagră din VFTS 243 a fost găsită folosind șase ani de observații ale Nebuloasei Tarantulei de către instrumentul Fiber Large Array Multi Element Spectrograph (FLAMES) de pe VLT al ESO.

În ciuda poreclei „poliția găurii negre”, echipa încurajează în mod activ controlul și speră că munca lor, publicată astăzi în Nature Astronomy, va permite descoperirea altor mase stelare. găuri negre care orbitează în jurul unor stele masive, dintre care mii se preconizează că vor exista în Calea Lactee și în Norii Magellanic.

„Desigur, mă aștept ca alții din domeniu să analizeze cu atenție analiza noastră și să încerce să gătească modele alternative”, conchide El-Badry. „Este un proiect foarte interesant în care să fii implicat.”

Referința jurnalului

1. 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, Mariusz Gromadzki , Vincent Henault-Brunet, Artemio Herrero, Alex de Koter, Patryk Iwanek, Szymon Kozłowski, Danny J. Lennon, Jesús Maíz Apellániz, Przemysław Mroz, Anthony FJ Moffat, Annachiara Picco, Paweł Pietrukowicz, Radosław Polesław PoleskiztofRN, KrbiczyneztofRN , Dorota M. Skowron, Jan Skowron, Igor Soszynski, Michał K. Szymanski, Silvia Toonen, Andrzej Udalski, Krzysztof Ulaczyk, Jorick S. Vink, Marcin Wrona. O gaură neagră liniștită cu raze X născută cu o lovitură neglijabilă într-un binar masiv al Marelui Nor Magellanic Document de cercetare