Mustien aukkojen parvi löydetty


Tässä Space Sparksin jaksossa ESA/Hubble tekee yhteenvedon havainnoistaan.

Joskus tieteessä, kun yrität löytää jotain, jota olit ennustanut, löydät sen sijaan jotain aivan muuta. Näin tapahtui äskettäin, kun tähtitieteilijät käyttivätHubble-avaruusteleskooppitutki a:n ydintäpallomainen klusteri, 'pallo' tiiviisti pakattuista vanhoista tähdistä nimeltä NGC 6397, joka etsii yhtä keskeistä keskimassasta mustaa aukkoa. Sen sijaan he löysivät yllättäen kokonaisuudenparvipienistä mustista aukoista, kuten raportoiNASAjaTÄMÄ11. helmikuuta 2021.

On olemassa kaksi vakiintunutta mustia aukkoja:tähtimassainen musta aukkojoka muodostuu, kun suuri tähti loppuu polttoaineesta ja romahtaa ja painaa vain muutaman kerran aurinkomme massaa, jasupermassiivinen musta aukkojonka uskotaan olevan jokaisen suuren galaksin keskustassa ja sisältää useiden miljoonien tähtien massan. Näiden kahden tyypin lisäksi tähtitieteilijät uskovat, että pitäisi olla myös keskitien tyyppinen musta aukko -keskimassainen musta aukko, jonka massa on 100-100 000 kertaa aurinkomme massa – ja näille on useita ehdokkaita, mutta vain muutamavahvistetut tapaukset.

Näiden tutkijoiden analyysi Hubble-avaruusteleskoopin tiedoista jaGaian avaruusobservatoriotällä pallomaisella joukolla ei saatu todisteita keskikokoisesta mustasta aukosta sen ytimessä, jota tähtitieteilijät etsivät. Sen sijaan he havaitsivat ensimmäisen kerran mustien aukkojen kokoelman pallomaisen klusterin keskellä.

Satojen tähtien pallo, joka on keskittynyt keskipisteen ympärille tiheässä tähtikentässä.

Pallomainen tähtijoukko NGC 6397, joka sisältää satoja tuhansia tähtiä, kuvattiin Hubble-avaruusteleskoopilla. Ryhmän siniset tähdet ovat kuumempia ja lähellä elämänsä loppua, kun taas oranssit ovat laajentuneita punaisia ​​jättiläisiä. Valkoisiin tähtiin kuuluvat tähdet, jotka ovat samanlaisia ​​kuin aurinkomme. Kuva NASAn kautta/TÄMÄ/T. Brown ja S. Casertano (STScI).

Tähtitieteilijät kohdistavat kohteen tähän nimenomaiseen pallomaiseen klusteriin, NGC 6397, koska 7 800valovuodetpois, se on yksi maapalloa lähimmistä pallomaisista klusteista. Vielä tärkeämpää on, että tutkijat ajattelevat, että pallomainen tähtijoukko on ihanteellinen paikka löytää keskikokoisia mustia aukkoja, koska niiden ytimissä on tiheä tähtikokoelma.

Pallomaiset tähtijoukot ovat suuria pallomaisia ​​tähtikokoelmia, jotka kiertävät galaksien reunoilla. Klusterit ovat ikivanhoja, joskus lähes yhtä vanhoja kuin itse maailmankaikkeus. Aytimen romahtanut pallomainen klusteriNGC 6397, kuten NGC 6397, on riittävän vanha, jotta massiiviset tähdet ovat vetäytyneet kohti joukon keskustaa ja nuoremmat tähdet ovat matkustaneet sen laitamille. Tämä antaa pallomaiselle klusterille erittäin tiheän ytimen.



Koska näitä mustia aukkoja ei ole mahdollista tarkkailla suoraan, tähtitieteilijät mittasivat joukon tähdet liikkuvat – niiden nopeudet – löytääkseen massan jakautumisen joukossa. Paikat, joissa tähtien havaittiin liikkuvan nopeammin, ovat alueita, joissa on enemmän massaa. Kuitenkaan näiden tähtien levinneisyys ei rajoittunut yhteen pistemäiseen keskeiseen sijaintiin ytimessä, kuten keskikokoisen mustan aukon perusteella voitaisiin odottaa. Sen sijaan massa näyttää jakautuvan satunnaisemmin ja ulottuu muutamaan prosenttiin klusterin koosta.

Siksi tähtitieteilijät päättelivät tähtien evoluutioon perustuen, että tähtimassan mustien aukkojen muodossa olevat tähtien jäännökset asuvat pallomaisen joukon sisäalueilla. NGC 6397 voisi isännöidäyli 20näistä 'kevyimpiä' mustia aukkoja.

Valopisteet, jotka ovat vääristyneet mustilla täplillä, joiden ympärillä on valon pyörteitä.

Tämän taiteilijan konsepti osoittaa mustien aukkojen keskittymisen pallomaisen klusterin NGC 6397 keskelle. Todellisuudessa mustat aukot ovat aivan liian pieniä suoraa havainnointia varten kaukoputkella. Tämä pallomainen klusteri voi sisältää yli 20 mustaa aukkoa. Kuvan kauttaTÄMÄ/ Hubble/ N. Bartmann.

Kuten monet tieteelliset löydöt, mustien aukkojen pitoisuuden löytäminen pallomaisessa klusterissa herättää lisää kysymyksiä, joista yksi on keskeinen: voisiko näiden lähekkäin puristuneiden mustien aukkojen sulautuminen johtaagravitaatioaaltoja? Ehkä tiedemiehet saavat selville, aiheuttavatko yhteen törmäävät mustat aukot äskettäin joidenkin instrumenttien havaitsemia painovoimavärähtelyjä, ja ehkä he löytävät jotain, mitä he eivät edes suunnittele.

Bottom line: Tähtitieteilijät etsivät yhtä keskikokoista mustaa aukkoa pallomaisen klusterin keskeltä ja löysivät sen sijaan koko parven pienempiä mustia aukkoja.

Lähde: Sisältääkö NGC 6397 keskimassaisen mustan aukon vai hajanaisemman sisäisen aliklusterin?

NASAn kautta

ESA:n kautta

Vuoden 2021 kuukalenterit ovat täällä. Tilaa omasi ennen kuin ne loppuvat!