Μια εντελώς νέα κατηγορία μαύρων τρυπών μπορεί να κρύβεται στο σύμπαν, και αυτές μπορεί να είναι πολύ πιο αργές από ό, τι οι επιστήμονες έχουν βρει πριν, σύμφωνα με νέα ευρήματα.
Οι μαύρες τρύπες είναι τεράστια ουράνια αντικείμενα που καταβροχθίζουν τα πάντα που έρχονται πολύ κοντά. ούτε το φως μπορεί να ξεφύγει από την έντονη βαρυτική κατανόηση της μαύρης τρύπας. Η έρευνα για μαύρες τρύπες, μικρές και μεγάλες - όπως οι υπερμεγέθεις που κάθονται στο κέντρο των περισσότερων γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένων και των δικών μας - βοηθά τους ερευνητές να συνδυάσουν το πώς λειτουργεί το σύμπαν και δημιουργεί μια αφήγηση για τη ζωή και το θάνατο των αστεριών.
Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι μαύρες τρύπες είναι τα πτώματα εκείνων που αποτελούσαν τεράστια αστέρια που υπέστησαν εκρηκτική κατάρρευση, τελικά καταρρέοντάς τους. Ο εκρηκτικός θάνατος και η επακόλουθη κατάρρευση των αστεριών μπορούν να αποτελέσουν δύο διαφορετικά αντικείμενα. Εάν το αρχικό αστέρι είναι αρκετά μαζικό, αυτή η έκρηξη θα δώσει μια μαύρη τρύπα, αλλά εάν δεν είναι, το πτώμα θα σχηματίσει ένα μικρό, πυκνό αντικείμενο γνωστό ως αστέρι νετρονίων.
Οι αστρονόμοι τυπικά αναζητούν αυτές τις μαύρες τρύπες στον δικό μας γαλαξία, μετρώντας τις ακτίνες Χ που εκπέμπονται όταν τα μαύρα τρύπα συλλέγονται από τα κοντινά αστέρια. Σε μακρινούς γαλαξίες, από την άλλη πλευρά, οι ερευνητές αναζητούν βαρυτικά κύματα που παράγονται από τη συγχώνευση δύο μαύρων οπών ή από μια σύγκρουση αστέρος νετρονίων.
Ωστόσο, μια ομάδα ερευνητών διερωτήθηκε μήπως υπάρχουν σχετικά μαύρες τρύπες σχετικά χαμηλής μάζας που δεν εκπέμπουν τα αποκαλυπτικά σήματα ακτίνων Χ άλλων μαύρων οπών. Τέτοιες υποθετικές μαύρες τρύπες πιθανότατα θα υπήρχαν σε ένα δυαδικό σύστημα με ένα άλλο αστέρι, αν και θα είχαν τροχιά μακριά αρκετά μακριά από αυτό το αστέρι που δεν θα έτρωγαν πολύ από τον αστρικό τους σύντροφο. ως εκ τούτου, οι ερευνητές υποθέτουν ότι αυτές οι μικρές μαύρες τρύπες δεν θα εκπέμπουν ανιχνεύσιμες ακτινογραφίες και έτσι θα παραμείνουν αόρατες για τους αστρονόμους, δήλωσε ο Todd Thompson, καθηγητής αστρονομίας στο State University του Οχάιο και επικεφαλής της μελέτης για τη μελέτη νέα ευρήματα.
"Είμαστε πολύ σίγουροι ότι πρέπει να υπάρχουν πολλές, πολλές από αυτές τις μαύρες τρύπες σε δυαδικά συστήματα με αστέρια εκεί έξω στους γαλαξίες, απλά ότι δεν τα βρήκαμε επειδή είναι δύσκολο να τα βρούμε", δήλωσε ο Thompson στην Live Science. Αλλά "είναι πάντα ενδιαφέρον να προσπαθήσουμε να βρούμε πράγματα που δεν μπορούν να δουν".
Ο Thompson και οι συνάδελφοί του εξέτασαν τις ενδείξεις αυτών των μαύρων τρυπών στους αστρικούς συντρόφους των προτεινόμενων αντικειμένων. Οι ερευνητές χτύπησαν μέσω δεδομένων από το Πείραμα Galactic Evolution Experiment Point Apache (APOGEE) που είχε πληροφορίες για το φάσμα του φωτός - τα διάφορα μήκη κύματος ενέργειας που παράγεται από ένα αντικείμενο - από πάνω από 100.000 αστέρια στον γαλαξία μας.
Οι πληροφορίες από αυτή την έρευνα αποκάλυψαν μεταβαλλόμενα φάσματα, ή μήκη κύματος φωτός, από κάθε ένα από αυτά τα αστέρια. Αν οι ερευνητές παρατήρησαν τις μεταβολές στα φάσματα αυτά - μια μετατόπιση προς τα μπλε μήκη κύματος ή μια μετατόπιση προς κόκκινα μήκη κύματος, για παράδειγμα - θα μπορούσε να σημαίνει ότι ένα συγκεκριμένο αστέρι περιστρέφεται γύρω από έναν αόρατο σύντροφο. Μετά από αυτή την ανάλυση, οι ερευνητές εξέτασαν τις αλλαγές φωτεινότητας ενός υποσυνόλου αστέρων που θα μπορούσε να περιστρέφεται γύρω από τις μαύρες τρύπες, χρησιμοποιώντας δεδομένα από μια άλλη έρευνα που ονομάζεται All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN). Έψαξαν για τα αστέρια που ήταν λαμπρά και σκοτεινά, ενώ και κόκκινα-μετατόπιση και μπλε-μετατόπιση.
Έτσι οι ερευνητές ανακάλυψαν ένα τεράστιο μαζικό αντικείμενο κλειδωμένο σε μια βαρυτική αγκαλιά με ένα ταχύτατα περιστρεφόμενο γιγαντιαίο αστέρι, περίπου 10.000 έτη φωτός μακριά στα μακρινά σημεία του γαλαξία μας, κοντά στον αστερισμό Auriga. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η μάζα αυτού του αντικειμένου είναι περίπου 3,3 φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου μας, πολύ μαζική για να είναι ένα αστέρι νετρονίων και όχι αρκετά μαζική σε σύγκριση με οποιαδήποτε γνωστή μαύρη τρύπα.
Το πιο τεράστιο άστρο νετρονίων που γνωρίζουν οι επιστήμονες είναι 2,1 φορές η μάζα του ήλιου μας, ενώ η λιγότερο μαζική μαύρη τρύπα που είναι γνωστή είναι περίπου πέντε έως έξι φορές η μάζα του ήλιου μας, δήλωσε ο Thompson. Ωστόσο, το χαμηλότερο όριο μάζας του νέου αντικειμένου - η χαμηλότερη μάζα που μπορεί να έχει αυτό το αντικείμενο - είναι 2,6 φορές η μάζα του ήλιου μας, κάτι που οι αστρονόμοι θεωρούν ότι είναι το ανώτερο όριο για το πόσο τεράστιο μπορούν να πάρουν τα τεράστια αστέρια νετρονίων. Οποιοσδήποτε πιο μαζικός από αυτό, και το αστέρι νετρονίων θα καταρρεύσει σε μια μαύρη τρύπα.
Έτσι, αυτό το σκοτεινό, μυστηριώδες αντικείμενο "θα μπορούσε να είναι το πιο τεράστιο αστέρι νετρονίων που έχει δει ποτέ", ακριβώς στα όρια μετά το οποίο δεν μπορεί να υπάρξει, είπε ο Thompson. "Θα ήμουν πραγματικά πιο ενθουσιασμένος αν αυτό ήταν αλήθεια." Όμως, περισσότερο από πιθανό, είναι η μαύρη τρύπα που έχει υποτεθεί αλλά ποτέ δεν έχει ανακαλυφθεί σχετικά χαμηλή μάζα, πρόσθεσε.
Ο Dejan Stojkovic, κοσμολόγος και καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Buffalo College of Arts and Sciences, ο οποίος δεν ασχολήθηκε με την έρευνα, συμφώνησε. "Αυτό είναι πιθανότατα μια μαύρη τρύπα", επειδή είναι πολύ μαζική για να είναι ένα αστέρι νετρονίων, εκτός αν είναι κάτι ασυνήθιστο αστέρι, δήλωσε ο Stojkovic Live Science. "Η εύρεση του ήχου είναι πολύ λογική", αλλά όχι απροσδόκητη, όπως γνωρίζουν οι αστρονόμοι ότι υπάρχουν λιγότερες μαύρες τρύπες.
Ο Thompson δήλωσε ότι προσβλέπει σε μελλοντικές ανακαλύψεις, όπως πληροφορίες για την κλίση της τροχιάς του αστέρα γύρω από το σκοτεινό αντικείμενο που θα μπορούσε να συγκεντρώσει το διαστημικό σκάφος Gaia της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας σε μια επικείμενη αποστολή. Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να μετρήσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τη μάζα του σκοτεινού αντικειμένου.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν χθες (31 Οκτωβρίου) στο περιοδικό Science.
