Pentru prima dată, o gaură neagră singuratică a fost găsită rătăcind pe Calea Lactee

Ca un cardigan vechi, Calea Lactee trebuie să fie complet plină găuri negre.

Conform celor mai bune estimări ale noastre, ar trebui să existe până la 10 milioane până la 1 miliard Găurile negre de masă stelară de acolo, plutind pașnic și liniștit prin galaxie. Există o singură problemă când vine vorba de numărarea lor: cu excepția cazului în care se pot ciocni de material care trece în propriul lor câmp gravitațional, sunt practic invizibili.

Cu toate acestea, invizibil nu înseamnă că nu este detectabil. Pentru prima dată, o echipă internațională de oameni de știință a reușit să detecteze o singură gaură neagră, liniștită, la mai puțin de 5.200 de ani lumină distanță. Descoperirea lor, care nu a fost încă revizuită, a fost încărcată pe serverul de prepressă arXiv.

Cum au făcut-o? Ei bine, din moment ce în prezent nu avem (și este posibil să nu avem niciodată) instrumentele pentru a sonda o gaură neagră în mod direct, trebuie să observăm efectele acesteia asupra spațiului din jurul ei. Pentru o gaură neagră liniștită, acel efect este gravitația. Deoarece câmpul gravitațional al găurii negre este atât de intens, răsucește și răsucește orice lumină care ar putea trece prin ea.

Așadar, atunci când ceva invizibil mărește lumina unei stele îndepărtate, făcând-o să devină ciudat de mai strălucitoare, astronomii știau că era probabil să existe un câmp gravitațional să treacă prin ea.

Acest fenomen se numește microlensing gravitațional și l-am folosit pentru a identifica obiecte mici și slabe pe care telescoapele noastre ar fi altfel greu de observat. Dar aceasta este prima dată când vedem o singură gaură neagră.

„Raportăm prima detectare și măsurare a masei fără ambiguitate a unei găuri negre izolate cu masă stelară.” O echipă de astronomi a scris Condus de Kailash Sahu de la Institutul de Știință al Telescopului Spațial.

„Arătăm că lentila nu emite nicio lumină detectabilă, pe lângă faptul că are o masă mai mare decât ar fi posibilă pentru o pitică albă sau stea neutronicăConfirmă natura găurii negre. „

Microlensing gravitațional apare atunci când un obiect cu un câmp gravitațional trece aproape în fața unei stele îndepărtate.

Acest câmp gravitațional face ca spațiu-timp să se îndoaie; Pe măsură ce lumina călătorește printr-un câmp gravitațional, urmează acea îndoire, determinând efectiv calea să se „îndoie”. Acest lucru are ca rezultat amplificarea luminii și, de asemenea, o schimbare foarte ușoară a poziției aparente a stelei îndepărtate.

Evenimentele anterioare de microlensing au dus la descoperirea unor exoplanete și stele nevăzute. Experimentele organizate pentru a observa cerul dezvăluie mii de evenimente minute în fiecare an; Cele mai multe dintre ele sunt stele care se mișcă în fața altor stele, ceea ce nu este surprinzător având în vedere câte stele sunt.

Pe 2 iunie 2011, două anchete separate cu Microlens – Optical Gravitational Lens Experiment (OGLE) și Microlensing Observation in Astrophysics (MOA) – au înregistrat în mod independent un eveniment care a ajuns să culmineze pe 20 iulie.

Evenimentul, numit MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462 (prescurtarea de la MOA-11-191/OGLE-11-0462, pentru că este delicios), a fost extraordinar. Nu numai că a fost neobișnuit de lung, aproximativ 270 de zile, dar a arătat și o mărire neobișnuit de mare. Deoarece evenimentele cu o mărire ridicată sunt sensibile la perturbări, cum ar fi cele văzute de pe o planetă care orbitează corpul lentilei, oamenii de știință s-au întâlnit pentru a lua note ulterioare și pentru a efectua analize.

Observațiile regiunii au fost efectuate de opt ocazii separate cu ajutorul telescopului spațial Hubble, până în 2017. Înarmați cu aceste date, Saho și echipa sa au început să analizeze cifrele, constatând că cea mai potrivită pentru date era o gaură neagră, nu o gaură neagră. gaură. stea.

De fapt, au putut chiar să ia măsurători ale unei găuri negre. Schimbările observate în lumina stelei îndepărtate au permis echipei să calculeze masa și mișcarea acesteia. Ei au descoperit că gaura neagră este de 7,1 ori masa Soarelui. Acest lucru ar face orizontul evenimentului chiar în jurul lui 42 km (26 mile) în diametru.

Luați un moment să vă minunați de asta. Oamenii de știință au descoperit un obiect invizibil mai mic de o zecime din lungimea lui marele Canion De la mai mult de 5.000 de ani-lumină distanță prin studierea luminii schimbătoare a unei stele îndepărtate. asta e tare.

Și aici devine și mai rece. Echipa a calculat viteza cu care acest obiect se mișcă prin Calea Lactee: 45 de kilometri (28 de mile) pe secundă. Acest lucru o face nu doar o veche gaură neagră, ci o gaură neagră fugitivă.

Este posibil să fi fost aruncat în spațiu când fosta sa stea a explodat într-o supernova. Dacă o astfel de explozie de supernovă este dezechilibrată, forța asimetrică poate împinge miezul stelei care se prăbușește în spațiu, în ceea ce numim o lovitură de naștere. Am mai văzut aceste stele: pitică albă LP 40-365 și pulsar PSR J0002 + 6216 sunt două exemple.

Un studiu din 2019 a constatat că ar putea exista milioane de găuri negre declanșate în mod natural, mărite la viteze mari în jurul Căii Lactee. Ar fi incredibil de cool dacă MOA-11-191 / OGLE-11-0462 ar fi unul dintre ele.

Este posibil ca obiectul să fi deplasat printr-o regiune de înaltă densitate a spațiului. Cercetătorii au spus că lucrările viitoare ar putea implica utilizarea telescoapelor sensibile la raze X pentru a determina dacă presupusa gaură neagră acumulează orice material din mediul interstelar din jur.

În plus, instrumentele viitoare ar putea detecta mai multe găuri negre izolate cu masă stelară. Odată ce populațiile vor fi descoperite și studiate, vom putea folosi aceste date pentru a afla mai multe despre MOA-11-191/OGLE-11-0462 și găurile negre care populează Calea Lactee în general.

Căutarea echipei a fost trimisă către Jurnal de astrofizică și disponibil în arXiv.