W centrum naszej galaktyki Drogi Mlecznej znajduje się supermasywna czarna dziura o nazwie Strzelec A *, której masa jest 4 miliony razy większa niż masy naszego Słońca. Naukowcy od dawna uważali, że jest mało prawdopodobne, aby ta czarna dziura była tam sama. Ale do tej pory nie mieli dowodów na istnienie tych innych ciał.
Jak donosi Nell Greenfieldboyce dla NPR, naukowcy wykryli dowody około tuzina czarnych dziur wirujących wokół centrum galaktyki, szacując, że w regionie może być do 10 000 izolowanych czarnych dziur.
Czarne dziury nie emitują światła widzialnego ani promieniowania, co czyni je wyjątkowo trudnymi do bezpośredniej obserwacji przy użyciu naszej obecnej technologii. Ale naukowcy mogą badać ich interakcje z ciałami w pobliżu. Aby znaleźć najnowsze odkrycie, naukowcy wychwycili sygnał z gwiazdy krążącej wokół czarnej dziury, co powoduje, że system emituje promieniowanie rentgenowskie.
W ramach najnowszych badań zespół kierowany przez laboratorium astrofizyki Uniwersytetu Columbia zebrał 12 lat danych zebranych przez Obserwatorium Chandra X-Ray NASA w poszukiwaniu promieniowania ostrzegawczego w odległości 13 lat świetlnych od centrum galaktyki. Jak wyjaśnia Phil Charles, astrofizyk z University of Southampton, który nie był zaangażowany w badanie, wyjaśnia The Conversation, zespół znalazł około 100 źródeł promieniowania X w tym obszarze poszukiwań, w tym 26 sygnałów w ciągu trzech lat świetlnych od Sagitarriusa A * .
Inny wspólny obiekt, zwany pulsarem milisekundowym, emituje podobny sygnał promieniowania jak układy podwójne. Naukowcy szacują, że około połowa wykrytych sygnałów pochodzi z pulsarów, pozostawiając 13 sygnałów rentgenowskich pochodzących z czarnych dziur z gwiazdami towarzyszącymi. Opublikowali swoje wyniki w czasopiśmie Nature .
„Jest to potwierdzenie kilku teorii, które przewidywały, że tak powinno być”, mówi Chuck Hailey, astrofizyk z Kolumbii i pierwszy autor badania, donosi Ryan F. Mandelbaum z Gizmodo . „Ale to dziwne, że tak wielu ich nie widziałem.”
Zgodnie z komunikatem prasowym naukowcy szacują, że w oparciu o rozkład przestrzenny odkrytych przez nich czarnych dziur, prawdopodobnie w pobliżu najbliższego regionu wokół Strzelca A * znajduje się od 300 do 500 układów podwójnych czarnych dziur i około 10 000 izolowanych czarnych dziur nie orbitowanych przez gwiazdy.
Jak Sarah Gibbens w raportach National Geographic, szacunki te opierają się na teorii, że około 1 na 20 czarnych dziur przyciągnie gwiazdę o niskiej masie. Nawet jeśli obliczenia te są nieco niepoprawne, donosi Gibbens, nadal istnieje prawdopodobnie znacznie więcej czarnych dziur niż około 60, które naukowcy jeszcze wykryli.
„Załóżmy, że teoria jest błędna, nawet dwa lub trzy razy”, mówi Hailey. "Weźmiemy to. Jeśli jest ich nawet tysiąc, jest to spektakularne, w porównaniu z tym, że ich nie znalazłem. ”
Choć odkrycie potwierdza teorię fizyków, która otwiera teorię, otwiera także nowe obszary badań. Na przykład zrozumienie gęstości i rozmieszczenia czarnych dziur w centrum galaktycznym może pomóc badaczom zrozumieć, kiedy i jak często powstają fale grawitacyjne - potężne wybuchy energii powstające, gdy zderzają się dwie czarne dziury -.
Po raz pierwszy wykryte w 2015 r. Fale grawitacyjne mogą pomóc astronomom zbadać obiekty i regiony wszechświata, których nie widzą nasze oczy i teleskopy. „Wzmacnia argumenty przemawiające za tym, aby populacje czarnej dziury były potencjalnym źródłem fali grawitacyjnej” - mówi Mandelbaum, fizyk z University of Florida Imre Bartos. „To ekscytujące potwierdzenie, które pasuje do reszty obrazu, jaki teraz rozumiemy.”
Podczas gdy 10 000 czarnych dziur brzmi dużo, to niewielki ułamek całkowitej liczby czarnych dziur, które według naukowców zawiera Droga Mleczna. Na podstawie bieżących obliczeń w samej galaktyce istnieje 100 milionów czarnych dziur o masie gwiazdowej. A oto coś szalonego do rozważenia: jedna nowa czarna dziura prawdopodobnie powstaje gdzieś we wszechświecie co sekundę.
