Uprostřed koule hvězd plující Mléčnou dráhou se skrývá monstrum.
Kulová hvězdokupa známá jako Messier 4 se nachází asi 6 000 světelných let daleko a zdá se, že se shlukuje kolem černé díry o hmotnosti 800krát větší než naše Slunce.
Není to žádná pérová váha, ale ani zdaleka není gigantická. Ve skutečnosti je tělo v zřídka vídaném středním hmotnostním rozmezí, mezi nejmenšími černé díry a super objemné chonkery.
K dnešnímu dni byly naše jediné detekce těchto černých děr nepřímé a neprůkazné a tento objev není výjimkou.
Je to však zatím jeden z nejlepších kandidátů a dostatečně blízko na to, aby bylo možné poměrně snadno provést navazující studium. To nám může pomoci konečně najít jeden z těchto nepolapitelných objektů definitivně a vyřešit jednu z nejzáhadnějších záhad černých děr.
„Věda je zřídka o objevování něčeho nového v jednom okamžiku.“ říká astronom Timo Brosti Evropská kosmická agentura. „Jde o to, abychom si krok za krokem byli jistější výsledkem, a to by mohl být jeden krok k tomu, abychom se ujistili, že existují černé díry střední hmotnosti.“
Ve vesmíru jsme identifikovali příliš mnoho černých děr a děje se něco velmi zvláštního jejich masové rozšíření. Existují dvě odlišné populace: černé díry s hvězdnou hmotností, které jsou asi 100krát větší než hmotnost Slunce; a supermasivní černé díry, které leží v jádrech galaxií a obklopují miliony až miliardy sluncí.
Mezi těmito dvěma hmotnostními rozsahy…příliš mnoho, vůbec nic moc, opravdu. To představuje obrovskou hádanku, což je v podstatě, proč ne? Neexistují žádné středně hmotné černé díry? Nebo tam prostě jsou a my je z nějakého důvodu nevidíme?
Víme, jak vznikají černé díry s hvězdnou hmotností – základní kolaps hmotných hvězd a splynutí mezi těmito objekty. Tím si ale nejsme příliš jisti Vznik supermasivních černých děr. Rostou z postupných sloučení menších černých děr, nebo absorbují materiál a zvětšují se?
Středně hmotné černé díry mohou být vodítkem, což naznačuje, že mohou začínat v malých rozměrech a postupem času mohou narůst do hmoty. Určitě by to dávalo smysl, ale nedostatek těchto myšlenek je velmi účinnou překážkou této myšlenky.
Jedno možné místo Kde se tyto černé díry mohou skrývat v srdcích kulových hvězdokup. Jsou to neuvěřitelně husté, pozoruhodně kulové hvězdokupy čítající asi 100 000 až milion nebo tak nějak hvězd, které se většinou ve stejnou dobu vytvořily ze stejného plynového mračna. Předchozí studie zaměřené na kulové hvězdokupy nalezly v jejich centrech vysoké koncentrace hmoty v souladu s hmotnostními rozsahy středně hmotných černých děr.
Messier 4 je nejbližší kulová hvězdokupa k Zemi. Tým výzkumníků vedený astronomem Eduardem Vitralem z Space Telescope Science Institute použil dva výkonné vesmírné dalekohledy, Hubbleův a Gaia, k bližšímu pohledu na hvězdy uvnitř. Sledovali pohyby asi 6 000 hvězd v kupě, aby zjistili, zda mohou tyto pohyby korelovat s oběžnou dráhou kolem malé husté hvězdokupy.
Pokud hmota aktivně nepřirůstá, nemůžeme normálně vidět černé díry, ale tyto oběžné dráhy by byly docela spolehlivým průvodcem. Jejich výpočty něco odhalily, s hmotností asi 800 hmotností Slunce. I když, co by to mohlo být, není jasné.
border frame=“0″allow=“akcelerometer; automatické spuštění; Zápis do schránky. média kódovaná gyroskopem; obraz v obraze; sdílení na webu „allowfullscreen>“.
„Pomocí nejnovějších dat Gaia a Hubblea nebylo možné rozlišit temnou kupu pozůstatků hvězd od jediného většího bodového zdroje,“ říká Vitral. „Takže jedna z možných teorií je, že místo toho, aby to byla spousta samostatných malých tmavých objektů, mohla by tato temná hmota být středně velká černá díra.“
Aby se to pokusil zúžit, tým provedl modelování hvězd a odstranění, aby zjistil, jak to změní tvar kupy. Odstranění obzvláště rychle se pohybující hvězdy rozšíří hmotu na větší vzdálenost, jak můžete vidět z roje malých černých děr a neutronových hvězd. Další modelování ukázalo, že shluk se nešíří přes oblast dostatečně velkou na to, aby se jednalo o takový roj.
Navíc by roj černých děr byl tak blízko u sebe, že by v podstatě způsobil chaos. Gravitační interakce způsobí, že hvězdy vyletí z kupy, namazat to anarchismus přes oblohu. Důsledky toho jsme ve skutečnosti již mohli vidět v souboru Hvězdokupa s názvem Palomar 5.
„Máme dobrou jistotu, že máme velmi malou oblast se spoustou koncentrované hmoty. Je asi třikrát menší než hustší tmavá hmota, kterou jsme dříve našli v jiných kulových hvězdokupách,“ dodal. říká Vitral.
„I když nemůžeme absolutně tvrdit, že se jedná o centrální gravitační bod, můžeme ukázat, že je velmi malý. Je příliš malý na to, abychom jej mohli vysvětlit jinak, než že jde o jedinou černou díru. být hvězdným mechanismem, o kterém nic nevíme, alespoň v současné fyzice.“
S výjimkou nové fyziky nebo neviditelných hvězd se tedy v tuto chvíli zdá být nejpravděpodobnějším vysvětlením černá díra střední hmotnosti. Existence řady malých černých děr je však stále realistickým vysvětlením. Vědci doporučují další pozorování kupy pomocí Hubblea a vesmírného dalekohledu Jamese Webba, aby se lépe omezily pohyby hvězd v ní.
Výsledky jsou zveřejněny v Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti.
„Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč.“
