A Hubble által megfigyelt MOA-11-191/OGLE-11-0462 mikrolencsés esemény. (Sahu et al., arXiv, 2022) Mint egy ősi kardigán, a Tejútrendszer is teljesen tele van vele fekete lyukak .
Legjobb becsléseink szerint annyinak kell lennie, mint 10 millió és 1 milliárd között csillagtömegű fekete lyukak odakint, békésen és csendesen sodródnak a galaxisban. Csak egy probléma van a megszámolásukkal: hacsak nem sikerül elhalászniuk a gravitációs mezőjükben elhaladó anyagot, akkor alapvetően láthatatlanok.
A láthatatlan azonban nem azt jelenti, hogy észrevehető. Egy nemzetközi tudóscsoportnak most először sikerült magányos, nyugalmat ülő embert észlelnie fekete lyuk alig 5200 fényévnyire. Felfedezésüket, amelyet még szakértői értékelésre várnak, feltöltötték a nyomtatás előtti szerverre arXiv .
Hogyan csinálták? Nos, mivel jelenleg (és lehet, hogy soha) nem rendelkezünk eszközökkel egy fekete lyuk közvetlen szondázásához, meg kell figyelnünk a körülötte lévő térre gyakorolt hatását. Nyugodt fekete lyuk esetén ez a hatás gravitációs. És mivel egy fekete lyuk gravitációs tere olyan extrém, megvetemíti és elcsavarja a rajta áthaladó fényt.
Tehát, amikor valami láthatatlan felnagyította egy távoli csillag fényét, és furcsán világosabbá tette azt, a csillagászok tudták, hogy valószínűleg van egy gravitációs mező, amelyen keresztülhalad.
Ezt a jelenséget gravitációs mikrolencséknek nevezik, és arra használtuk, hogy azonosítsuk azokat a kis, homályos tárgyakat, amelyeket egyébként túl nehéz lenne észrevenni távcsöveink számára. De most először látunk magányos fekete lyukat.
'Beszámolunk egy elszigetelt csillagtömegű fekete lyuk első egyértelmű kimutatásáról és tömegméréséről' írta egy csillagászcsapat Kailash Sahu, az Űrteleszkóp Tudományos Intézet munkatársa vezette.
„Megmutatjuk, hogy a lencse nem bocsát ki érzékelhető fényt, ami amellett, hogy tömege nagyobb, mint a fehér törpe, ill. neutroncsillag , megerősíti fekete lyuk természetét.
A gravitációs mikrolencsék akkor lépnek fel, amikor egy gravitációs térrel rendelkező objektum szinte pontosan elhalad egy távoli csillag előtt.
Ez a gravitációs tér a téridő görbületét okozza; amikor a fény áthalad a gravitációs mezőn, ez azt a görbületet követi, aminek következtében az útja hatékonyan „elhajlik”. Ez felnagyítja a fényt, és nagyon kis mértékben eltolja a távoli csillag látszólagos helyzetét.
A korábbi mikrolencsés események ahhoz vezettek, hogy aészleléseknak,-nekexobolygókéscsillagok, amelyek túl halványak ahhoz, hogy láthassák. Az égbolt megfigyelésére beállított kísérletek évente több ezer mikrolencsés eseményt észlelnek; legtöbbjük más csillagok előtt mozgó csillag, ami nem meglepő, tekintve, hogy mennyi csillag van odakint.
2011. június 2-án két külön mikrolencsés felmérés – az Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) és a Microlensing Observations in Astrophysics (MOA) – egymástól függetlenül rögzített egy eseményt, amely július 20-án érte el a csúcsot.
Ez az esemény, a MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462 (MOA-11-191/OGLE-11-0462-re rövidítve, mert falat), figyelemre méltó volt. Nemcsak szokatlanul hosszú, 270 nap körüli volt, de szokatlanul nagy nagyítást is mutatott. Mivel a nagy nagyítású események érzékenyek az olyan zavarokra, mint amilyeneket a lencse tárgy körül keringő bolygóról lehet látni, a tudósok összefogtak, hogy nyomon követik a megfigyeléseket és elemzéseket végezzenek.
2017-ig nyolc alkalommal vették megfigyelés alá a régiót a Hubble Űrteleszkóp segítségével. Ezekkel az adatokkal felvértezve Sahu és csapata elkezdte csikorgatni a számokat, és úgy találták, hogy az adatokhoz a legjobban egy fekete lyuk illik, nem pedig egy csillag.
Sőt, még a fekete lyukról is képesek voltak méréseket végezni. A távoli csillag fényében megfigyelt változások lehetővé tették a csapat számára a tömeg és a mozgás kiszámítását. A fekete lyuk tömege körülbelül 7,1-szerese a Nap tömegének. Ez az eseményhorizontját csak kb 42 kilométer (26 mérföld) keresztben.
Szánjon rá egy pillanatot, hogy rácsodálkozzon. A tudósok képesek voltak észlelni egy láthatatlan tárgyat, amely kevesebb, mint a tizede Grand Canyon több mint 5000 fényév távolságból egy távolabbi csillag változó fényének tanulmányozásával. Ez borzasztóan fantasztikus.
És itt még hűvösebb lesz. A csapat kiszámította, hogy az objektum milyen gyorsan halad át a Tejútrendszeren: 45 kilométer (28 mérföld) másodpercenként. Ettől nem csak egy régi fekete lyuk, hanem egy elszabadult fekete lyuk.
Valószínűleg akkor lökték ki az űrbe, amikor elődcsillaga szupernóvában felrobbant. Ha egy ilyen szupernóva-robbanás ferde, az egyenetlen erő kizökkentheti a csillag összeomlott magját az űrbe, amit születési rúgásnak nevezünk. Ezeket a csillagokat már láttuk: Fehér törpeLP 40-365és nyomja meg PSR J0002+6216két példa.
Egy 2019-es tanulmány szerint előfordulhatmilliónyi születésű fekete lyuknagy sebességgel zoomol a Tejút körül. Hihetetlenül jó lenne, ha a MOA-11-191/OGLE-11-0462 ezek közé tartozna.
Lehetséges, hogy az objektum a tér nagy sűrűségű régiójában sodródik. A kutatók szerint a jövőbeni munka magában foglalhatja érzékeny röntgenteleszkópok használatát annak meghatározására, hogy a feltételezett fekete lyuk felhalmoz-e bármilyen anyagot a körülötte lévő csillagközi közegből.
Emellett a jövőbeni műszerek még több elszigetelt csillagtömegű fekete lyukat is észlelhetnek. Amint egy populációt felfedeztünk és tanulmányoztunk, ezeket az adatokat felhasználhatjuk arra, hogy többet megtudjunk a MOA-11-191/OGLE-11-0462-ről és általában a Tejútrendszerben található fekete lyukakról.
A csapat kutatását benyújtották Az Astrophysical Journal és elérhető a arXiv .