Gigantyczna czarna dziura wymyka się wykryciu a naukowcy nie potrafią tego wyjaśnić

Ogromna czarna dziura wciąż prześlizguje się przez sieci astronomów.

Uważa się, że supermasywne czarne dziury czają się w sercach większości galaktyk, jeśli nie wszystkich. Na przykład, nasza Droga Mleczna ma masę równą 4 milionom słońc, a M87 – jedyna czarna dziura, jaką kiedykolwiek sfotografowano bezpośrednio – warzy imponujące 2,4 miliarda mas Słońca.

Wielka galaktyka w jądrze gromady Abell 2261, położona około 2,7 miliarda lat świetlnych od Ziemi, powinna mieć jeszcze większą centralną czarną dziurę – pożerającego światło potwora, który waży od 3 do 100 miliardów słońc – astronomowie oszacowanie na podstawie masy galaktyki. Jednak jak dotąd egzotyczny obiekt unikał wykrycia.

Na przykład naukowcy wcześniej szukali promieni rentgenowskich wypływających z centrum galaktyki, korzystając z danych zebranych przez obserwatorium rentgenowskie Chandra NASA w 1999 i 2004 r. Promienie rentgenowskie są potencjalną sygnaturą czarnej dziury: gdy materiał wpada do paszczy czarnej dziury, przyspiesza i ogromnie się nagrzewa, emitując dużo wysokoenergetycznego promieniowania rentgenowskiego. Ale to polowanie nic nie dało.

Teraz nowe badanie przeprowadziło jeszcze głębsze poszukiwania promieni rentgenowskich w tej samej galaktyce, wykorzystując obserwacje Chandry z 2018 roku. A te nowe wysiłki nie dotyczyły tylko centrum galaktyki; rozważał również możliwość, że czarna dziura została strącona w głąb po potwornej galaktycznej fuzji .

Kiedy zderzają się czarne dziury i inne masywne obiekty, wyrzucają fale w czasoprzestrzeni zwane falami grawitacyjnymi. Naukowcy twierdzą, że jeśli emitowane fale nie są symetryczne we wszystkich kierunkach, mogą w końcu wypchnąć połączoną supermasywną czarną dziurę od centrum nowo powiększonej galaktyki.

Takie „cofające się” czarne dziury są czysto “hipotetycznymi stworzeniami”; do tej pory nikt ich nie odkrył. Rzeczywiście, „nie wiadomo, czy supermasywne czarne dziury zbliżają się nawet na tyle blisko siebie, aby wytworzyć fale grawitacyjne i połączyć się; jak dotąd astronomowie zweryfikowali tylko połączenia znacznie mniejszych czarnych dziur” – napisali przedstawiciele NASA w oświadczeniu o nowym badanie.

„Wykrycie cofających się supermasywnych czarnych dziur ośmieliłoby naukowców korzystających i rozwijających obserwatoria do poszukiwania fal grawitacyjnych z łączenia supermasywnych czarnych dziur” – dodali.

Centralna galaktyka Abell 2261 jest dobrym miejscem do polowania na takiego “jednorożca”, twierdzą naukowcy, ponieważ nosi kilka możliwych oznak dramatycznego połączenia. Na przykład obserwacje wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a i naziemny Teleskop Subaru pokazują, że jego rdzeń, region o największej gęstości gwiazd, jest znacznie większy niż oczekiwano dla galaktyki tej wielkości. A najgęstsza skupisko gwiazd znajduje się około 2000 lat świetlnych od centrum galaktyki – „uderzająco daleko” – napisali urzędnicy NASA.

W nowych badaniach zespół kierowany przez Kayhana Gultekina z University of Michigan odkrył, że najgęstsze stężenia gorącego gazu nie występowały w centralnych regionach galaktyki. Jednak dane z Chandry nie ujawniły żadnych znaczących źródeł promieniowania rentgenowskiego, ani w jądrze galaktyki, ani w dużych skupiskach gwiazd znajdujących się dalej. Tak więc tajemnica brakującej supermasywnej czarnej dziury pozostaje.

Tę zagadkę mógłby rozwiązać następca Hubble’a – duży, potężny Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, którego start zaplanowano na październik 2021 roku.

Jeśli James Webb nie dostrzeże czarnej dziury w sercu galaktyki lub w jednej z jej większych gwiezdnych skupisk, „najlepszym wyjaśnieniem jest to, że czarna dziura cofnęła się daleko poza centrum galaktyki” – napisali przedstawiciele NASA.

Nowe badanie zostało zaakceptowane do publikacji w czasopiśmie American Astronomical Society. Możesz go przeczytać za darmo w witrynie preprint online arXiv.org.

Źródła: Mike Wall | livescience.com

On the Hunt for a Missing Giant Black Hole

Chandra Observations of Abell 2261 Brightest Cluster Galaxy, a Candidate Host to a Recoiling Black Hole

Zdjęcia: X-ray: NASA/CXC/Univ of Michigan/K. Gültekin; Optical: NASA/STScI/NAOJ/Subaru; Infrared: NSF/NOAO/KPNO

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x