Hubble mógł odkryć najbliższą znaną czarną dziurę o masie pośredniej

Pamiętamy, że w 2020 roku Akademia Szwedzka przyznała Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki Andrei Ghezowi i Reinhardowi Genzelowi” Aby odkryć masywny, zwarty obiekt w centrum naszej galaktyki Dokładne sformułowanie jest ważne, ponieważ podczas gdy większość astrofizycyastrofizycy Myślę, że ten obiekt już jest Gigantyczna czarna dziuraGigantyczna czarna dziuraco nie zaprzeczało, wręcz przeciwnie, obserwacjom współpracy Teleskop Horyzontu ZdarzeńNie mamy jeszcze ostatecznego dowodu, ale jest już blisko. Ogólnie rzecz biorąc, uzasadnione jest przekonanie, że dowody te będą pochodzić z badania fal grawitacyjnych.

Naukowcy i ich zespół odkryli ten zwarty obiekt, badając ruchy gwiazd w pobliżu centrum planety droga Mlecznadroga MlecznaKręci się wokół tajemniczego źródła fal radioradio Nazywa się Sgr A*. Tak się składa, że ​​to źródło jest powiązane ze skompresowaną dystrybucją blokową w kwotakwota co zgodnie z równaniami ogólna teoria względnościogólna teoria względności Zrób jeden Czarna dziuraCzarna dziura Nieco ponad 4 miliony mas Słońca. W rzeczywistości obiekt ten nie promieniuje samodzielnie i Fale elektromagnetyczneFale elektromagnetyczne z którego dowiadujemy się, skąd pochodzi TematTemat o tym gwiazdagwiazda kompaktowy.

Ta symulacja pokazuje orbity małej grupy gwiazd znajdujących się w pobliżu supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. W 2018 roku jedna z tych gwiazd, zwana S2, przeszła bardzo blisko czarnej dziury i stała się przedmiotem intensywnej kampanii obserwacyjnej za pomocą teleskopów ESO. Jego zachowanie było zgodne z przewidywaniami ogólnej teorii względności Einsteina, ale niezgodne z teorią grawitacji Newtona. © ESO, L. Calçada, spaceengine.org

Uniwersalne prawo dotyczące rozmiarów czarnych dziur?

W rzeczywistości od późnych lat 60. wierzono, a obserwacje tylko potwierdziły tę hipotezę, że supermasywne czarne dziury znajdują się w jądrach wszystkich dużych galaktyk zawierających co najmniej milion mas Słońca. Zauważamy również, że masa wykrytych czarnych dziur jest często proporcjonalna do masy czarnych dziur galaktykagalaktyka zastępy niebieskie.

Wiemy również, że w Drodze Mlecznej znajduje się wiele czarnych dziur o masie około dziesięciu mas Słońca. Dlatego niektórzy badacze zastanawiali się, czy prawo proporcjonalności obserwowane w dużych galaktykach nie może obowiązywać również w przypadku galaktyk karłowatych i gromad kulistych.

Jeśli tak, to muszą istnieć tak zwane czarne dziury o masie pośredniej, zawierające w przybliżeniu sto mas Słońca i milion mas Słońca. Śledzimy te obiekty i znamy kilku pozagalaktycznych kandydatów, takich jak 3XMM J215022.4-055108, teleskopteleskop Hubble odkryto w 2020 r., a HLX-1 zidentyfikowano w 2009 r. Znajdują się one w gęstych gromadach gwiazd na obrzeżach innych galaktyk. Każda z tych potencjalnych czarnych dziur ma masę dziesiątek tysięcy słońcasłońca a niektóre gromady, w których je zaobserwowano, mogły być jądrami wymarłych już galaktyk karłowatych, które zostały przemieszczone siły pływowesiły pływowe galaktyk, które minęli w bardzo bliskiej odległości.

Dziś, jako artykuł opublikowany w Miesięczne zawiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego Prowadzony przez zespół badaczyastronomastronom Eduardo Vitral z Instytut Nauki Teleskopu Kosmicznego Teleskop pozostaje z Baltimore w stanie Maryland w Stanach Zjednoczonych Hubble’aHubble’a co dostarcza obserwacji, że rzeczywiście istnieją pośrednie czarne dziury. Przede wszystkim obserwacje te odnoszą się do Drogi Mlecznej, tak jak odnoszą się do ruchów gwiazd w Drodze Mlecznejgromada kulistagromada kulista Messier 4 (M4), który ma tylko około 7000 lata świetlnelata świetlne the Układ SłonecznyUkład Słoneczny.

Ten film zaczyna się szerokim widokiem wspaniałych centralnych części Drogi Mlecznej. Zbliżamy się do gwiazdozbioru Skorpiona. W pobliżu najbliższej gwiazdy, Antares, znajduje się gromada kulista Messiera 4, jeden z tych układów gwiezdnych położonych najbliżej Ziemi. Szczegółowe zdjęcia gromady na końcu tego filmu pochodzą z kamery WFI na 2,2-metrowym teleskopie MPG/ESO w należącym do ESO Obserwatorium La Silla w Chile, ze zbliżeniem obszaru zakończenia elektrowni wykonanym przez NASA /ESA Kosmiczny Teleskop Hubble’a. © ESO-ESA-Nasa, Digitized Sky Survey 2, Nick Risinger (skysurvey.org)

Najbliższa Słońcu gromada kulista

Zadzwoń ponownie NGCNGC 6121 i mieści się przy ul gwiazdozbiór Skorpionagwiazdozbiór SkorpionaM4 jest tak naprawdę najbliższą Słońcu gromadą kulistą. Został odkryty przez szwajcarskiego astronoma Jean-Philippe Louise de Chiseau w 1746 roku. Eduardo Vitral i jego współpracownicy sugerują teraz, że zawiera on zwarty obiekt o masie około 800 mas Słońca. Ponownie, ze względu na ruch gwiazd wokół niej, musi to być czarna dziura, aw tym przypadku czarna dziura o masie pośredniej.

Po ponad 12 latach obserwacji astrofizycy doszli do tego wniosku, odrzucając inne alternatywne hipotezy dotyczące gwiazdy zwartej, takie jak koncentracjaGwiazdy neutronoweGwiazdy neutronowe Lub Gwiezdne czarne dziuryGwiezdne czarne dziury który wyprodukowałUpadaUpada gwiazdy. powyższe DokładnośćDokładność Ponieważ zdjęcia wykonane przez Hubble’a były niezbędne do osiągnięcia tego wyczynu, umożliwiając obserwację gwiazd punktowych na orbicie i dokładne pomiary ich pozycji i koła zębatekoła zębate Podczas gdy gromada zawiera dużą liczbę gwiazd w rozmiarze o promieniu zaledwie 35 lat świetlnych.

W oświadczeniu z NASANASAEduardo Vitral wyjaśnia na ten temat: Jesteśmy przekonani, że mamy bardzo mały obszar z dużą skoncentrowaną masą. Jest około trzy razy mniejsza niż gęstsza czarna masa, którą znaleźliśmy wcześniej w innych gromadach kulistych. Obszar jest znacznie bardziej zwarty, niż możemy się rozmnażać Symulacja numerycznaSymulacja numeryczna Kiedy myślimy o grupie czarnych dziur i gwiazd neutronowych i białe karłybiałe karły oddzielone w środku klastra. Nie są w stanie uformować tak zwartego skupienia masy. »

W tym samym komunikacie prasowym czytamy również: Dynamiczne grupowanie blisko powiązanych obiektów może być niestabilne. Gdyby obiekt nie był pojedynczą czarną dziurą o masie pośredniej, do wytworzenia obserwowanych ruchów gwiazd potrzeba by było około 40 mniejszych czarnych dziur w zaledwie jednej dziesiątej obszaru światła. Konsekwencje są takie, że zostaną wciągnięci i/lub wyrzuceni w międzygwiezdnej grze w pinball. »

Prezentacja odkrycia M4 dokonanego przez Hubble’a. Aby uzyskać mniej lub bardziej dokładne tłumaczenie francuskie, kliknij biały prostokąt w prawym dolnym rogu. Następnie powinno pojawić się tłumaczenie na język angielski. Następnie kliknij nakrętkę po prawej stronie prostokąta, następnie kliknij Napisy, a na końcu Napisy automatycznie. Wybierz „francuski”. © Goddard Space Flight Center NASA; Główny producent: Paul Morris. Komputerowa reprezentacja ruchów gwiazd w jądrze M4: Mattia Libralato (AURA/STScI dla ESA)