Откриха рядък вид черна дупка, която може да е “свързващото звено”

Наука

Рядък скъпоценен обект, който може да хвърли светлина върху еволюцията на черните дупки, току-що е открит в Андромеда - най-близката галактика до Млечния път.

Телескопно изображение на галактиката Андромеда (M31).

Телескопно изображение на галактиката Андромеда (M31).

© Илюстрация: IStock

В звезден куп в галактиката Андромеда, известна също като M31, астрономи изследват промени в светлината, за да идентифицират черна дупка с маса почти 100 000 пъти тази на Слънцето. Това поставя обекта в диапазона на обектите с междинна маса (IMBH) – едновременно неуловими и силно търсени от астрономите заради отговорите, които може да предоставят.

„Представяме откриването на обект в средния диапазон (IMBH), с приблизителна черна маса около 100 000 пъти масата на Слънцето”, се казва в доклада на международния екип от астрономи, ръководен от Ренука Печети от Ливърпулския университет „Джон Мурс“, Великобритания.

Направеното от тях откритие е прието от Американското астрономическо общество (AAS) и ще бъде публикувано.

Черните дупки са “много хитри и неуловими”. Освен ако не натрупват активно материя, процес, който генерира невероятно ярка радиация, те не излъчват светлина, която астрономите могат да открият. Това прави намирането им въпрос на детективска работа, включваща търсене на улики сред случващото се в пространството около тях.

А улики за наличието на черна дупка, могат да бъдат орбитите на околните обекти.

При откриването на повечето черни дупки, учените използват различни методи, но в повечето случаи откритията попадат в два основни диапазона. Единият вид са черни дупки с маса, около 100 пъти по-голяма от масата на Слънцето. Другият вид са свръхмасивни черни дупки, чиято маса започва от около милион пъти масата на Слънцето.

Между тези два вида има още един, класифициран като междинен (IMBH), който е и най-рядко срещаният. Новооткритият обект попада точно в тази група. Неговата маса е приблизително 100 000 пъти масата на нашето слънце.

Към днешна дата броят на откритите IMBH е изключително ограничен. А без черни дупки със средна маса, учените не могат да обяснят как другите два вида, които са с изключително различна маса могат да съществуват едновременно.

“Солидна група от черни дупки в междинния диапазон може да ни помогне да преодолеем пропастта, предлагайки механизъм, чрез който черните дупки могат да прераснат в бегемоти (огромно чудовище; митично животно от Библията - б.а.) с огромна звездна маса. Това търсене ни отвежда до Андромеда. И по-точно, до кълбовиден звезден куп в галактиката, наречен B023-G078.”

B023-G078 е най-масивният гравитационно свързан звезден куп в Андромеда, в който има 6,2 милиона слънчеви маси.

Един от начините, по който тези групи могат да се образуват, според моделите на учените, е, когато една галактика погълне друга.

И всъщност, това е много често срещано явление. Млечният път го е правил няколко пъти, Андромеда също. Кълбовидните купове може да са това, което е останало от галактическите ядра на по-малки галактики, които са били погълнати от по-големи черни дупки.

Според екипа точно така се е образувал B023-G078. Те проучват съдържанието на метал в обектите от групата въз основа на анализ на излъчваната от тях светлина. Това например им позволява да установят, че обектът е на възраст около 10,5 милиарда години.

След това астрономите проучват начина, по който звездите се движат около центъра на купа, за да се опитат да изчислят масата на черната дупка, която трябва да е там. Това дава резултат от около 91 000 слънчеви маси, което съставлява около 1,5 % от масата на целия звезден куп, пише ScienceAlert.

Вероятно неговата родителска галактика е съдържала около милиард слънчеви маси. Масата на Големия Магеланов облак, който е галактика-джудже, обикаляща около Млечния път, е изчислена на 188 милиарда слънчеви маси, а Андромеда се оценява на около 1,5 трилиона слънчеви маси.

Макар че е възможно да има нещо друго, което да обяснява тези наблюденията, нито една от алтернативите, изследвани от астрономите, не съвпада с данните или с параметрите на черна дупка със средна маса.

Затова те заключават “наличието на единичен IMBH, като се имат предвид другите индикации, че B023-G78 е изчистено ядро, както и очевидната компактност на тъмния компонент", се казва в доклада.

Данните, получени чрез по-висока пространствена разделителна способност биха ограничили възможностите за естеството на централната тъмна маса и това трябва да бъде висок приоритет в задаващата се ера на изключително големите телескопи”, казва Печети.