Zaplet se upravo zgusnuo u misterioznoj priči o nevidljivoj masi koja se krije unutar najvećeg klastera zvezda u galaksiji Mlečni put.
U srcu Omega Centauri, ogromnoj kugli gravitaciono vezanih zvezda udaljenih preko 17.000 svetlosnih godina, astronomi su upravo otkrili dokaze o čitavom roju crnih rupa zvezdane mase.
Ovo otkriće predstavlja neke zanimljive probleme, usredsređene na činjenicu da su prethodna istraživanja sugerisala da je masa jedna velika crna rupa, hiljadama puta veća od mase Sunca. Ali saznanje prave prirode tame koja vreba u Omega Centauri približava nas rešavanju tih problema.
„Odavno znamo za supermasivne crne rupe u centrima galaksija i manje crne rupe zvezdane mase unutar naše galaksije. Međutim, ideja o crnim rupama srednje mase, koje bi mogle premostiti jaz između ovih ekstrema, ostaje nedokazana“, objašnjava astrofizičar Andres Banjares Hernandez sa Instituta za astrofiziku Kanarskih ostrva u Španiji.
„Proučavanjem Omega Centauri – ostatka patuljaste galaksije – bili smo u mogućnosti da usavršimo naše metode i napravimo korak napred u razumevanju da li takve crne rupe postoje i kakvu bi ulogu mogle da igraju u evoluciji zvezdanih jata i galaksija. Ovaj rad pomaže u rešavanju dve decenije duge debate i otvara nova vrata za buduća istraživanja.“
Omega Centauri je globularno jato – velika, gusta, sferna kugla zvezda koja je čvrsto povezana gravitacijom. Ima oko 150 svetlosnih godina u prečniku i sadrži oko 10 miliona zvezda. Smatra se da je to ostatak jezgra patuljaste galaksije, Gaia Sausage, koji je davno apsorbovan u Mlečni put.
Astronomi misle da patuljaste galaksije mogu biti kao galaksije pune veličine u malom; umesto supermasivne crne rupe u svom jezgru, sa masom od milion do milijardi puta većom od Sunčeve, patuljasta galaksija može da sadrži crnu rupu srednje mase, onu koja je između sto i milion Sunca.
Astronomi veoma traže crne rupe srednje mase ili IMBH. Mislimo da postoje, jer treba da postoji neka vrsta veze između crnih rupa zvezdane mase koje se formiraju od mrtvih masivnih zvezda i supermasivnih čudovišta oko kojih se kovitlaju galaksije, ali smo pronašli vrlo malo dokaza za njih.
Ali crne rupe, osim ako se aktivno hrane, ne odaju lako svoju lokaciju. Moramo pronaći indirektne dokaze da su oni tamo. Puno istraživanja je uloženo u praćenje kretanja zvezda unutar Omega Centauri, kako bi se videlo da li se njihova kretanja mogu objasniti orbitom oko nevidljive, centralne mase – skrivene IMBH.
Više studija je otkrilo da je odgovor da – čini se da postoji skrivena masa unutar Omega Centauri. Rad objavljen ranije ove godine prečišćavao je tu masu na 8.200 solarnih masa. Iako opseg mase za IMBH nije zvanično definisan, a poznato je da astronomi prilagođavaju definiciju kako bi ona odgovarala onome što im je potrebno, 8.200 solarnih masa je tačno unutar svakog raspona IMBH.
To je samo ako je ta masa jedan jedini objekat, a ne roj. Astronomi su mislili da bi roj bio mnogo manje verovatan, jer bi gravitacione interakcije između crnih rupa i drugih zvezda mogle da ih poteraju da izlete iz centra jata, hteo-nećeš.
Tim koji je predvodio Banares Hernandez želeo je da sazna više o IMBH-u koji se navodno nalazi u Omega Centauri, pa su dodali novi skup podataka u svoju analizu klastera.
U svoje proračune su dodali ubrzanja pulsara. Pulsari čine podskup neutronskih zvezda koje se rotiraju veoma, veoma brzo, mnogo puta u sekundi, izbacujući snopove radio talasa sa svojih polova dok to rade. Dok ovi zraci prolaze pored Zemlje, čine da zvezda pulsira, poput kosmičkog svetionika.
Pošto se periodi rotacije pulsara mogu vrlo precizno izmeriti, naučnici mogu koristiti zvezde za merenje drugih stvari, poput kretanja, položaja i ubrzanja, takođe veoma precizno. Oni se mogu detektovati u varijacijama u vremenu impulsa.
Prema modelovanju i proračunima tima sa dodatim podacima pulsara, kretanje zvezda u centru Omega Centauri najbolje se može objasniti rojem malih crnih rupa zvezdane mase – onih koje se formiraju iz kolapsiranih jezgara masivnih zvezda kada umru.
Ali ni to nije u potpunosti ekser u kovčegu za prisustvo IMBH. Moguće je da crne rupe zvezdane mase i srednje mase koegzistiraju. U stvari, to bi čak moglo da reši neke od problema u pronalaženju roja.
Crne rupe zvjezdane mase mogle bi biti vezane, baš kao i druge zvijezde, gravitacijom IMBH. A ako se IMBH formiraju iz hijerarhijskih spajanja crnih rupa zvezdane mase, pronalaženje oba zajedno može biti trag o tome kako džinovske crne rupe rastu.
„Potraga za neuhvatljivim crnim rupama srednje mase se nastavlja. Još uvek bi mogla da postoji jedna u centru Omega Centauri, ali naš rad sugeriše da ona mora biti manja od oko 6.000 puta veća od mase Sunca i da živi pored klastera zvezdane mase crne rupe“, kaže astrofizičar Džastin Rid sa Univerziteta u Sariju u Velikoj Britaniji.
„Postoje, međutim, sve šanse da ga uskoro pronađemo. Dolazi sve više ubrzanja pulsara, što nam omogućava da zavirimo u centre gustih zvezdanih jata i lovimo crne rupe preciznije nego ikada ranije.“
Predstoji istraživanje u Astronomiji i astrofizici.
