Po novem lahko v vesolju skriva povsem nov razred črnih lukenj, ki so po novih ugotovitvah morda veliko bolj majhen od tistega, kar so ugotovili znanstveniki.
Črne luknje so masivni nebesni predmeti, ki požrejo vse, kar pride preblizu; niti intenzivna gravitacijska oprava črne luknje ne more uiti. Iskanje črnih lukenj, majhnih in velikih - na primer supermasivne, ki sedijo v središču večine galaksij, vključno z našimi - pomaga raziskovalcem, da se zberejo, kako vesolje deluje, in ustvarjajo pripoved o življenju in smrti zvezd.
To je zato, ker so črne luknje trupla tistega, kar so bile nekoč masivne zvezde, ki so doživele eksplozivno smrt in se na koncu zrušile same po sebi. Eksplozivna smrt in poznejši zlom zvezd lahko tvorita dva različna predmeta. Če je prvotna zvezda dovolj masivna, bo zaradi te eksplozije nastala črna luknja, če pa ni, bo truplo namesto tega tvorilo majhen, gost predmet, znan kot nevtronska zvezda.
Astronomi običajno iščejo te črne luknje v naši galaksiji z merjenjem rentgenskih žarkov, ki jih oddajajo, ko črne luknje sifonijo material bližnjih zvezd. Na drugi strani pa raziskovalci iščejo gravitacijske valove, ki nastanejo s spajanjem dveh črnih lukenj ali s trkom nevtronskih zvezd.
Toda skupina raziskovalcev se je vprašala, ali so morda relativno črne luknje majhne mase, ki ne oddajajo signalnih rentgenskih signalov drugih črnih lukenj. Take hipotetične črne luknje bi verjetno obstajale v binarnem sistemu z drugo zvezdo, čeprav bi krožile dovolj daleč stran od te zvezde, da ne bi pojedle veliko svojega zvezdnega spremljevalca; Tako so raziskovalci menili, da te črne luknje ne bodo oddale zaznavnih rentgenskih žarkov in bi tako astronomom ostale nevidne, je dejal Todd Thompson, profesor astronomije na Državni univerzi Ohio in glavni avtor študije nove ugotovitve.
"Prepričani smo, da mora biti veliko, veliko teh črnih lukenj v binarnih sistemih z zvezdami tam v galaksijah, le da jih nismo našli, ker jih je težko najti," je Thompson povedal Live Science. Toda "vedno je zanimivo poskusiti najti stvari, ki jih ni mogoče videti."
Thompson in njegovi sodelavci so iskali dokaze o teh črnih luknjah v zvezdnih spremljevalcih predmetov. Raziskovalci so zbirali podatke iz eksperimentalnega eksperimentalnega eksperimenta Apache Point Observatory (APOGEE), ki so imeli podatke o svetlobnem spektru - različnih valovnih dolžinah energije, ki jih je ustvaril predmet - iz več kot 100.000 zvezd v naši galaksiji.
Informacije iz te raziskave so razkrile spreminjajoče se spektre ali valovne dolžine svetlobe za vsako od teh zvezd. Če bi raziskovalci opazili kakršne koli spremembe v teh spektrih - na primer premik proti močnejšim valovnim dolžinam ali premik na bolj rdeče valovne dolžine -, bi to lahko pomenilo, da je določena zvezda krožila po nevidenem spremljevalcu. Po opravljeni analizi so raziskovalci pregledali spremembe svetlosti podmnožice zvezd, ki bi lahko krožile po črnih luknjah, in uporabile podatke druge raziskave, imenovane All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN). Iskali so zvezde, ki so svetlele in zatemnele, hkrati pa so se spreminjale rdeče in modre.
Tako so raziskovalci odkrili ogromen temen predmet, zaprt v gravitacijskem objemu s hitro vrtečo se orjaško zvezdo, približno 10.000 svetlobnih let, daleč na dosegu naše galaksije, v bližini ozvezdja Auriga. Raziskovalci so ocenili, da je masa tega predmeta približno 3,3-krat večja od našega sonca, preveč masivna, da bi bila nevtronska zvezda in premalo masivna v primerjavi s katero koli znano črno luknjo.
Thompson je dejal, da je najbolj množična nevtronska zvezda znana 2,1-krat večja od naše sonce, medtem ko je najmanj znana črna luknja približno pet do šestkrat večja od naše sonce. Vendar je meja spodnje mase novonavedenega predmeta - najmanjša masa tega predmeta - 2,6-krat večja od mase našega sonca, kar astronomi menijo, da je zgornja meja, kako teoretično lahko dobimo ogromne nevtronske zvezde. Vse bolj množično od tega in nevtronska zvezda bi se zrušila v črno luknjo.
Torej, temni, skrivnostni predmet "bi bil lahko najbolj množična nevtronska zvezda, kar jih je bilo kdaj videti", na meji, po kateri ne more obstajati, je dejal Thompson. "Pravzaprav bi bil še bolj navdušen, če bi bilo to res." Toda več kot verjetno gre za hipotetizirano, a nikoli odkrito relativno majhno črno luknjo, je dodal.
Dejan Stojković, kozmolog in profesor fizike na univerzi na Buffalo College of Arts and Sciences, ki ni bil vključen v raziskavo, se je strinjal. "To je najverjetneje črna luknja," ker je preveč množična, da bi bila nevtronska zvezda, razen če gre za nekakšno nenavadno zvezdo, je Stojkovič povedal Live Science. "Ugotovitev zveni zelo razumno," vendar ne nepričakovano, saj astronomi vedo, da obstajajo črne luknje nižje mase.
Thompson je dejal, da se veseli prihodnjih odkritij, kot so informacije o naklonu zvezdne orbite okoli temnega predmeta, ki bi ga lahko v prihajajoči misiji zbrala vesoljska ladja Gaia Evropske vesoljske agencije. To bi raziskovalcem lahko pomagalo natančneje izmeriti maso temnega predmeta.
Ugotovitve so bile objavljene včeraj (31. oktobra) v reviji Science.
