Możliwe wykrycie nieuchwytnych czarnych dziur o masie pośredniej

Zespół naukowców zaobserwował w próbce lokalnych galaktyk niezwykły rodzaj emisji, który może wskazywać na obecność dysków akrecyjnych wokół czarnych dziur o masie pośredniej.

Wizja artystyczna kilku czarnych dziur o masie pośredniej poruszających się w pobliżu galaktyki. Źródło: Gabriel Pérez Díaz (IAC).

Odkrycie to zwiększyłoby pięciokrotnie liczbę znanych czarnych dziur o masie pośredniej (IMBH) i otwiera nowy sposób na wykrywanie i badanie tej tajemniczej klasy obiektów astronomicznych. Chociaż tylko kilka jest znanych dzięki dowodom pośrednim, IMBH są kluczem do zrozumienia powstawania supermasywnych czarnych dziur i galaktyk, które je posiadają.

IMBH to rodzaj czarnej dziury, której masa mieści się w przedziale od stu do miliona mas Słońca. Oznacza to, że są one masywniejsze niż gwiazdowe czarne dziury, ale mniej masywne niż supermasywne czarne dziury. Naukowcy szukają ich od dziesięcioleci. Chociaż wykryto ich tylko kilka, mają one fundamentalne znaczenie dla zrozumienia wielu istotnych kwestii astrofizycznych.

Obiekty te stanowią nasiona wyrosłych supermasywnych czarnych dziur, ogromnych obiektów o masach miliony razy większych od masy Słońca, znajdujących się w większości jąder galaktycznych. Studiowanie ich właściwości i ich oddziaływania z ośrodkiem, który je otacza, jest również istotne dla zrozumienia, jak formowały się pierwsze galaktyki. Ponadto są one końcowym produktem złączenia czarnych dziur, które zostały wykryte dzięki emitowanym przez nie falom grawitacyjnym.

Chociaż wielu astronomów uważa, że IMBH muszą bardzo obficie występować we Wszechświecie, są one bardzo trudne do zaobserwowania. Teraz, dzięki badaniom przeprowadzonym przez grupę naukową ESTALLIDOS w IAC, wydaje się, że udało się je znaleźć w znacznej liczbie. Zespół znalazł nowy sposób na ich wykrycie. To nieoczekiwane odkrycie zaskoczyło naukowców, gdy szukali kosmologicznego gazu, który opada na galaktyki, i który pozwala im na ciągłe tworzenie gwiazd.

Szukając czegoś innego, znaleźliśmy słabą emisję wytwarzaną przez obłoki wodoru wokół wielu lokalnych galaktyk (118 emisji wokół 56 galaktyk). Zamiast pojedynczego piku, linia emisyjna była podwójna, co jest bardzo niezwykłe” – wyjaśnia Jorge Sánchez Almeida, astrofizyk z IAC, współprowadzący badania w grupie ESTALLIDOS i pierwszy autor artykułuPo przeanalizowaniu wszystkich możliwych wyjaśnień (pęcherzyki, strumienie, wstrząsy supernowych, wiatry galaktyczne, intruzi itp.) doszliśmy do wniosku, że tylko dyski akrecyjne wokół IMBH mogą wyjaśnić to, co zaobserwowaliśmy – dodaje.

To odkrycie jest wielkim krokiem naprzód w badaniach nad tego typu obiektami, które są kluczem do zrozumienia struktury i ewolucji Wszechświata. Gdyby ten wynik został potwierdzony, zwiększylibyśmy pięciokrotnie liczbę znanych IMBH i znaleźlibyśmy sposób na wykrycie i zbadanie tych nieuchwytnych IMBH stwierdza Casiana Muñoz Tuñön, astrofizyk, która jest zastępcą dyrektora IAC, a także współwłaścicielką grupy ESTALLIDOS.

Dane do badania zostały wykonane za pomocą spektrografu MUSE na Bardzo Dużym Teleskopie ESO w Chile.

Zespół ma nadzieję, że w przyszłych badaniach będzie w stanie potwierdzić, że sygnały pochodzą bezsprzecznie od tego typu obiektów. Obserwowane przez nas pole jest polem kosmologicznym, w którym dostępnych jest wiele informacji archiwalnych. Szukaliśmy w tych katalogach obiektów odpowiadających naszym obiektom, z częściowym sukcesem, dlatego czekamy na nowe dane tego regionu uzyskane za pomocą MUSE i za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba – podsumowuje Jose Miguel Rodríguez Espinosa, badacz z IAC i Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA, CSIC), który również brał udział w badaniach.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Czarna dziura wyrzuca gwiezdne szczątki

Astronomowie potwierdzają istnienie kosmicznej super-pustki, która podważa nasze rozumienie ciemnej energii

Astronomowie są świadkami, jak umierająca gwiazda osiąga swój koniec