Astronomer kalder det en mulig første detektion af et sort hul i mellemmassen, et manglende led i udviklingen af sort hul.
Kunstnerens koncept af et mellemliggende massesort hul med en skive rundt om det, der spreder gasskyer nær centrum af vores Mælkevej. Billede via Tomoharu Oka (Keio University)
Astronomer i Japan har fundet tegn på den første nogensinde mellemliggende masse sort hul i vores Melkevejs galakse. De startede med detaljerede observationer af en gåtefuld gassky, der kun kredsede omkring 200 lysår - et hop og et spring over galaktiske afstandsskalaer - fra midten af Mælkevejen. De siger, at gasskyen måske er blevet kastet rundt af en mellemliggende masse sort hul med en masse på 100 tusind gange massen af vores sol. I så fald kan dette sorte hul muligvis være en nøgle til at forstå fødslen af supermassive sorte huller beliggende i centrum af galakser.
Astronom Tomoharu Oka ved Keio University i Japan førte forskningen, der er blevet offentliggjort i Astrofysiske tidsskriftsbreve. Hvad der gør denne gassky - som er blevet mærket CO-0.40-0.22 - usædvanligt er det overraskende bred hastighed spredning. Med ordene strømmer gas inden for denne gassky meget bred vifte af hastigheder.
Holdet fandt dette mystiske træk med to radioteleskoper, Nobeyama 45-m-teleskopet i Japan og ASTE-teleskopet i Chile, begge drevet af National Astronomical Observatory of Japan. Derefter begyndte de at undersøge detaljen i dens struktur.
Røntgen- og infrarøde observationer fandt ingen kompakte genstande. Det betyder, at der ikke er sorte huller inde skyen.
Holdet udførte derefter en computersimulering for at finde ud af, om observationer af gasskyen stemte overens med et muligt scenarie, hvor gassen var kastet udad af en stærk tyngdekraftkilde. De fandt, at en hypotetisk tyngdekraftkilde med 100 tusind gange solens masse - inde i et område med en radius på kun 0,3 lysår - gav den bedste pasform til de observerede data.
Astronom Oka sagde:
... den bedste kandidat til det kompakte, massive objekt er et sort hul.
Hvis deres antagelse er korrekt, er dette den første detektion af et sort hul i mellemmassen.
Astronomer kender allerede to slags sorte huller. Det stjernemasse sorte huller - hvis masser spænder fra ca. 5 til flere titalls gange massen af vores sol - antages at dannes i supernova-eksplosioner. I mellemtiden har supermassive sorte huller - som antages at ligge i centrum af vores galakse og utallige andre galakser i hele universet - masser, der spænder fra flere millioner til milliarder gange massen af vores sol. Ingen ved, hvordan de er dannet.
En idé er, at de er dannet af fusioner af mange sorte huller i mellemliggende masse. Så astronomer udtænkte tanken om mellemliggende masse sorte huller - sorte huller i området 100 tusind gange massen af vores sol - selvom ingen nogensinde var blevet fundet.
Disse astronomer siger, at disse resultater åbner en ny måde at søge på sorte huller med radioteleskoper på. Oka sagde:
Undersøgelser af gasbevægelse med radioteleskoper kan være en komplementær måde at søge på sorte huller på.
De igangværende observationer med bredt arealundersøgelse af Mælkevejen med Nobeyama 45-m-teleskopet og højopløsningsobservationer af nærliggende galakser ved hjælp af Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) har potentialet til at øge antallet af sorte hulkandidater dramatisk .
(Figur a) Mælkevejs centrum set i 115 og 346 GHz emissionslinjer af kulilte. Hvide regioner viser kondensation af tæt, varm gas. (Figur b) Kort over nærbilledeintensitet omkring CO-0.40-0.22, et muligt sort hul i mellemmassen. Elipser angiver shell-strukturer i gassen nær den. (Figur c) Hastighedsdispersionsdiagram taget langs den stiplede linje vist ovenfor. Den brede hastighedsdispersion på 100 km / s i CO-0,40-0,22 skiller sig ud. Billede via NAOJ.
Nederste linje: Astronomer observerede en mærkelig gassky, der kredsede kun 200 lysår fra centrum af vores Mælkevejen. Inden i skyen bevæger sig forskellige gasstrømme med en lang række hastigheder. Astronomerne kørte computersimuleringer for at se, om noget måske var stødt på gasskyen og kastet den udad, hvilket forårsagede gasens bevægelse. Den bedst egnede til observationer var et sort hul af mellemmasse - med 100 tusind gange solens masse - som ville være usynlig, men muligvis i nærheden. Hvis det er tilfældet, er det den første detektion af et sort hul i mellemmassen.