O clasă cu totul nouă de găuri negre ar putea fi pândit în univers, iar acestea ar putea fi mult mai minore decât cele descoperite anterior de oamenii de știință, potrivit unor noi descoperiri.
Găurile negre sunt obiecte cerești masive care gâfâie tot ce se apropie prea mult; nici măcar lumina nu poate scăpa de o apucare gravitațională intensă a unei găuri negre. Căutarea găurilor negre, mici și mari - cum ar fi cele supermasive care stau în centrul majorității galaxiilor, inclusiv a noastră - îi ajută pe cercetători să colaboreze cum funcționează universul și creează o narațiune pentru viața și moartea stelelor.
Asta pentru că găurile negre sunt cadavrele a ceea ce erau astăzi masive care au suferit o dispariție explozivă, în cele din urmă prăbușindu-se asupra lor. Moartea explozivă și prăbușirea ulterioară a stelelor pot forma două obiecte diferite. Dacă stea originală este suficient de masivă, această explozie va produce o gaură neagră, dar, dacă nu, cadavrul va forma în schimb un obiect mic, dens, cunoscut sub numele de stea cu neutroni.
Astronomii caută de obicei aceste găuri negre din propria noastră galaxie prin măsurarea razelor X care sunt emise atunci când găurile negre sifonează materiale din stelele apropiate. În galaxiile îndepărtate, pe de altă parte, cercetătorii caută unde gravitaționale produse prin fuziunea a două găuri negre sau dintr-o coliziune de stele cu neutroni.
Dar un grup de cercetători s-au întrebat dacă pot exista găuri negre cu masă relativ mică, care nu emit semnalele de raze X ale altor găuri negre. Astfel de găuri negre ipotetice ar exista probabil într-un sistem binar cu o altă stea, deși s-ar orbita destul de departe de această stea încât să nu mănânce mult de la însoțitorul lor stelar; ca atare, au descoperit cercetătorii, aceste mici găuri negre nu ar degaja raze X detectabile și astfel ar rămâne invizibile astronomilor, a spus Todd Thompson, profesor de astronomie la Universitatea de Stat din Ohio și autor principal al studiului. noi descoperiri.
"Suntem destul de siguri că trebuie să existe multe, multe dintre aceste găuri negre din sistemele binare cu stele acolo în galaxii, doar că nu le-am găsit pentru că sunt greu de găsit", a spus Thompson pentru Live Science. Dar „este întotdeauna interesant să încerci să găsești lucruri care nu pot fi văzute”.
Thompson și colegii săi au căutat dovezi ale acestor găuri negre în tovarășii stelari ai obiectelor propuse. Cercetătorii s-au pieptănat prin datele din experimentul de evoluție galactică al Observatorului Apache Point (APOGEE) care aveau informații despre spectrul luminii - diferitele lungimi de undă ale energiei produse de un obiect - de la peste 100.000 de stele din galaxia noastră.
Informațiile din acest sondaj au evidențiat schimbarea spectrelor sau a lungimilor de undă ale luminii, de la fiecare dintre aceste stele. Dacă cercetătorii au observat vreo schimbare în aceste spectre - o schimbare către lungimi de undă mai scăzute sau o schimbare spre lungimi de undă mai roșii, de exemplu - ar putea însemna că o anumită stea orbita un însoțitor nevăzut. După ce au făcut această analiză, cercetătorii au analizat schimbările de luminozitate ale unui subset de stele care ar putea orbita găuri negre, folosind date dintr-un alt sondaj numit All-Sky Automated Survey pentru Supernovee (ASAS-SN). Ei au căutat stelele care străluceau și se întunecau în timp ce, de asemenea, se schimbă roșu și se schimbă albastru.
Așa au fost că cercetătorii au descoperit un obiect întunecat masiv blocat într-o îmbrățișare gravitațională cu o stea uriașă în mișcare rapidă aflată la aproximativ 10.000 de ani-lumină distanță la îndepărtarea galaxiei noastre, în apropierea constelației Auriga. Cercetătorii au estimat că masa acestui obiect este de aproximativ 3,3 ori mai mare decât cea a soarelui nostru, prea masivă pentru a fi o stea neutronică și nu suficient de masivă în comparație cu orice gaură neagră cunoscută.
Cea mai masivă stea de neutroni de care știu oamenii de știință este de 2,1 ori mai mult decât masa soarelui nostru, în timp ce cea mai puțin masivă gaură neagră cunoscută este de aproximativ cinci până la șase ori mai mare decât soarele nostru, a spus Thompson. Cu toate acestea, limita de masă inferioară a obiectului nou - cea mai mică masă cu acest obiect ar putea fi - este de 2,6 ori mai mare decât soarele nostru, ceea ce cred că astronomii cred că este limita superioară a modului în care teoreticele stele neutronice pot obține. Mai mult decât atât, iar steaua neutronilor s-ar prăbuși într-o gaură neagră.
Deci, acest obiect întunecat și misterios "ar putea fi cea mai masivă stea cu neutroni văzută vreodată", chiar la granița după care nu poate exista, a spus Thompson. „De fapt aș fi și mai încântat dacă acest lucru ar fi adevărat.” Dar mai mult decât probabil, este o gaură neagră relativ scăzută, cu o valoare neagră, descoperită niciodată până acum.
Dejan Stojkovic, cosmolog și profesor de fizică la Universitatea de la Colegiul de Arte și Științe din Buffalo, care nu a fost implicat în cercetare, a fost de acord. "Aceasta este cel mai probabil o gaură neagră", pentru că este prea masivă pentru a fi o stea cu neutroni, decât dacă este un fel de stea neobișnuită, a spus Stojkovic pentru Live Science. „Găsirea sună foarte rezonabil”, dar nu neașteptată, deoarece astronomii știu că există găuri negre cu masă mai mică.
Thompson a spus că așteaptă cu nerăbdare descoperirile viitoare, cum ar fi informații despre înclinarea orbitei stelei în jurul obiectului întunecat pe care nava spațială Gaia a Agenției Spațiale Europene ar putea să o strângă într-o misiune viitoare. Acest lucru ar putea ajuta cercetătorii să măsoare masa obiectului întunecat mai precis.
Rezultatele au fost publicate ieri (31 octombrie) în revista Science.
