Czarne dziury to ogromne kosmiczne obiekty, które pochłaniają wszystko, co znajdzie się w ich zasięgu. Nawet światło nie jest w stanie uciec z ich horyzontu zdarzeń. Niemniej, i standardowe, i supermasywne dziury, a w szczególności te tworzące binarne pary z gwiazdami, jesteśmy w stanie wykryć, a to za sprawą promieniowania rentgenowskiego, które jest emitowane przez przeróżne obiekty, na przykład sparowane z nimi gwiazdy, gdy te są przez czarne dziury rozrywane.
Badacze od dawna zastanawiali się jednak, czy istnieją czarne dziury na tyle małe i położone na tyle daleko od swoich partnerek, że te nie pochłaniają tak dużo materii by prowadzić do emisji promieniowania rentgenowskiego. Teraz, za sprawą nowo przeprowadzonych badań, w końcu pojawiły się przesłanki ku temu, by w to wierzyć.
„Jesteśmy prawie pewni, że musi istnieć wiele, wiele takich czarnych dziur tworzących układy podwójne z gwiazdami w galaktykach, tylko że nie znaleźliśmy ich, ponieważ trudno je znaleźć.”, powiedział jeden z autorów pracy naukowej, którą 1 listopada opublikowano w czasopiśmie Science. „Próby poszukiwania rzeczy, których nie można dostrzec zawsze są ciekawe.”, dodał.
W ramach swoich badań uczeni przyjrzeli się układowi składającemu się z gigantycznej gwiazdy 2MASS J05215658 4359220 oraz tajemniczego towarzysza, którego wykryto dzięki nowatorskiej metodzie poszukiwań. Ten towarzysz to prawdopodobnie czarna dziura o wyjątkowo niskiej masie.
Aby omawianą czarną dziurę odkryć, zespół naukowców zaczął od przeanalizowania danych spektroskopowych zebranych podczas przeglądu APOGEE. Dane te obejmowały widma ponad 100 tysięcy gwiazd z Drogi Mlecznej. Te widma pozwoliły na wskazanie, które z obserwowanych gwiazd krążą wokół jakiegoś obiektu. W widmach takich gwiazd można zauważyć przesunięcie ku światłu czerwonemu lub niebieskiemu.
Następnie badacze zawęzili listę gwiazd z APOGEE do tych najbardziej interesujących. Potem, wykorzystując dane z innego przeglądu – ASAS-SN – sprawdzono, które z tych najbardziej interesujących gwiazd doświadczały okresowych zmian w jasności. W ten sposób odkryto czerwonego olbrzyma, który zdaje się krążyć wokół czarnej dziury znacznie mniejszej od znanych czarnych Dziur w Drodze Mlecznej.
Zgodnie z obliczeniami tajemnicza czarna dziura może posiadać masę 3,3 mas Słońca (uwzględniając margines błędu masa ta może wynosić od 2,6 do 6,1 mas Słońca). Jest to zbyt duża masa, aby obiekt był gwiazdą neutronową i jednocześnie wyjątkowo mała jak na czarną dziurę. Obecna najmasywniejsza znana gwiazda neutronowa posiada masę 2,1 mas Słońca. Dla porównania, najmniejsza znana czarna dziura posiada masę 5 do 6 razy większą niż Słońce. Rzecz jasna, jeśli w rzeczywistości obiekt posiada masę z dolnej granicy marginesu błędu, jest on rekordowo masywną gwiazdą neutronową, a jeśli posiada masę z dolnej granicy marginesu błędu, jest zwyczajną czarną dziurą, spełniającą standardy masy.
Mimo wszystko, zdaniem naukowców najbardziej prawdopodobne jest to, że czarna dziura dysponuje masą 3,3 mas Słońc. To oznacza, że we Wszechświecie może skrywać się więcej tak małych czarnych dziur. Dobrze, że już wiemy, jak takich czarnych dziur szukać.
W najbliższej przyszłości uczeni zamierzają wykorzystać swoją metodę poszukiwań, aby odnaleźć więcej równie niewielkich czarnych dziur. Jeśli uda się je odkryć, potwierdzi to przydatność metody.
Źródło: Science