Недостаје црна рупа 10 милијарди пута масивнија од Сунца

Научници верују да супермасивна црна рупа вреба у центру готово сваке галаксије у универзуму, са масом која је милионима или милијардама пута већа од Сунца и чија је огромна сила гравитације одговорна за држање свих звезда на окупу. Међутим, чини се да срце галактичког јата Абелл 2261, које се налази око 2.7 милијарди светлосних година од Земље, руши теорију. Тамо правила астрофизике указују на то да би требало да постоји огромно чудовиште од 3,000 до 100,000 милиона соларних маса, упоредиво са тежином неких од највећих познатих. Међутим, колико год истраживачи непрестано тражили, не постоји начин да се то пронађе. Најновија запажања НАСА-ине опсерваторије рендгенских зрака Цхандра и свемирског телескопа Хуббле само залазе у мистерију.

супермасивна црна рупа
Слика Абелл 2261 која садржи рендгенске податке из Цхандре (розе) и оптичке податке са Хуббле-а и Субару телескопа © НАСА

Користећи Цхандра податке добијене 1999. и 2004. године, астрономи су већ претражили центар Абелла у потрази за 2,261 знаком супермасивне црне рупе. Трагали су за материјалом који се прегрејао када је пао у црну рупу и произвео рендгенске зраке, али нису открили такав извор.

Протјеран након спајања

Сада, са новим и дужим запажањима Цхандре добијеним 2018. године, тим предвођен Каихан Гултекин са Универзитета у Мицхигану спровео је дубљу потрагу за црном рупом у центру галаксије. Они су такође разматрали алтернативно објашњење, у којем је црна рупа избачена након спајања две галаксије, свака са својом рупом, како би се формирала посматрана галаксија.

Када се црне рупе споје, оне стварају таласе у простор-времену који се називају гравитациони таласи. Да је велики број гравитационих таласа насталих таквим догађајем био јачи у једном или другом смеру, теорија предвиђа да би нова, још масивнија црна рупа била послата пуном брзином из центра галаксије у супротном смеру. Ово се назива опадајућа црна рупа.

Астрономи нису пронашли дефинитивне доказе о трзању црне рупе, а није познато ни да ли се супермасиви довољно приближавају једни другима да произведу гравитационе таласе и споје се. До сада су само верификовали топљење много мањих објеката. Проналажење веће удаљености охрабрило би научнике да траже гравитационе таласе спајањем супермасивних црних рупа.

Индиректни сигнали

Научници верују да се то могло догодити у центру Абелла 2261 по два индиректна знака. Прво, подаци оптичких опсервација са Хуббле -а и Субару телескопа откривају галактичко језгро, централни регион где број звезда у галаксији има највећу вредност, много већу од очекиване, за галаксију њене величине. Други знак је да је најгушћа концентрација звезда у галаксији удаљена више од 2,000 светлосних година од центра, изненађујуће удаљена.

Током спајања, супермасивна црна рупа у свакој галаксији тоне према центру тек спојене галаксије. Ако их гравитација држи заједно и њихова орбита почне да се смањује, очекује се да ће црне рупе ступити у интеракцију са околним звездама и истиснути их из центра галаксије. Ово би објаснило велико језгро Абелла 2261.

Концентрација звезда ван центра такође је могла бити узрокована насилним догађајем, попут спајања две супермасивне црне рупе и накнадног трзања једне, веће црне рупе.

Нема трага у звездама

Иако постоје индиције да је дошло до спајања црне рупе, ни Цхандра ни Хуббле подаци нису показали доказе о самој црној рупи. Истраживачи су претходно користили Хуббле за потрагу за групом звезда које је црвена рупа могла уклонити. Проучавали су три јата у близини центра галаксије и испитали да ли су кретања звезда у овим јатима довољно велика да укажу да садрже црну рупу од 10 милијарди соларне масе. Нису пронађени јасни докази о црној рупи у две групе, а звезде у другој су биле превише слабе да би донијеле корисне закључке.

Они су такође претходно проучавали опажања Абелл 2261 са НСФ -овим Карл Г. Јански Вери Ларге Арраи. Радио емисија откривена у близини центра галаксије сугерише да се активност супермасивне црне рупе догодила тамо пре 50 милиона година, али то не значи да центар галаксије тренутно садржи такву црну рупу.

Затим су се упутили у Цхандру да траже материјал који се прегрејао и стварао рендгенске зраке када је пао у црну рупу. Иако су подаци открили да најгушћи врући гас није у центру галаксије, није приказан ни у центру јата ни у једном од звезданих јата. Аутори су закључили да или нема црне рупе на било којој од ових локација, или да привлачи материјал преспоро да би произвео детектирајући рендгенски сигнал.

Мистерија локације ове огромне црне рупе се наставља. Иако потрага није била успешна, астрономи се надају да ће свемирски телескоп Џејмс Веб открити његово присуство. Ако га Вебб не може пронаћи, најбоље објашњење је да се црна рупа довољно удаљила од центра галаксије.