אסטרונומים זיהו תנועות חריגות של ענני גז ליד מרכז הגלקסיה שלנו, ויכול להיות שהם מצביעים על הדרך למין החמקמק ביותר של, על פי מחקר חדש. במשך הזמן הארוך ביותר, אפילו לא היינו בטוחים אם סוגים אלה שלהיה קיים.
חוקרים שעוקבים אחר הגזים באמצע שביל החלב הגיעו למסקנה שהעננים מקיפים עצם פי 10,000 ממסת השמש - ובכל זאת, כשהם מסתכלים היכן העצם הזה צריך להיות, שום דבר לא נמצא שם.
ההסבר הברור ביותר הוא חור שחור שקט, כזה שאינו ניזון באופן פעיל, ולכן אינו פולט קרינה ניתנת לזיהוי.
זהו, אומרים החוקרים, המועמד החמישי מסוג זה במרכז הגלקטי, הולכת וגוברת עדות לכך שלא רק שקיימים חורים שחורים בעלי מסה בינונית, אלא שהם נמצאים בשפע בלב שביל החלב.
חורים שחורים במסה בינונית הם בדיוק כמו שהם נשמעים. אנחנו יודעיםחורים שחורים מסה כוכבית, עד פי 100 מהמסה של השמש, קיימים. החור השחור הגדול ביותר שזיהינו בטווח המסות הזה הוא 62 מסות שמש, שנוצרו על ידי מיזוג של שני חורים שחורים ב-מִקרֶהGW150914.
אנחנו גם יודעיםקיימים חורים שחורים סופר מסיביים, כמו אלה שמפעילים גלקסיות. הם מתחילים בסביבות 100,000 מסות שמש, אבל הם יכוליםלהיות מסיבי כמעט באופן בלתי מובן, באמצעים שעדיין לא גילינו.
המעמד היושב ביניהם - בין 1,000 ל-100,000 מסות שמש - נקרא חורים שחורים במסה בינונית. הם נשארו חמקמקים בצורה יוצאת דופן. זה מעלה שאלות כמו "האם הם קיימים?" ו"אם הם לא קיימים, למה?" ו"אם הם קיימים, למה אנחנו לא יכולים למצוא אותם?"
כי חורים שחורים לא פולטים אף אחדקרינה ניתנת לזיהוימשלהם, מדענים צריכים להיות יצירתיים בחיפושיהם. במקום לחפש את החורים השחורים, הם מחפשים את ההשפעות שיהיו לחורים השחורים על עצמים אחרים בחלל הסמוך.
האסטרופיזיקאית שוניה טאקקאווה מהמצפה האסטרונומי הלאומי של יפן ועמיתיה חקרו את התנועה של ענני הגז המהירים במרכז שביל החלב כדי לעזור לענות על שאלות אלו.
המסמך שלהם התקבל על ידיכתב העת האסטרופיזי, וזמין בשרת טרום ההדפסהarXiv.
בעבר, הם השתמשו בשיטת מעקב הגז כדי לזהות מועמד לחור שחור במסה בינוניתמגיע לכ-32,000 מסות שמש, שייצר אופק אירועים - האזור הכדורי של החלל מסביב לחור שחור שאור לא יכול לברוח ממנו -בערך בגודל של צדק.
כעת, הם יישמו אותו על ענן גז במהירות גבוהה בשם HCN-0.085-0.094. הוא מורכב בעיקר משלושה גושים קטנים יותר; נראה שאחד הגושים האלה מסתחרר סביב - אבל לא נצבר על ידי - חור שחור.
"לאחד משלושת הגושים יש מבנה דמוי טבעת עם שיפוע מהירות תלול מאוד,"כתבו החוקרים במאמרם.
"מבנה קינמטי זה מציע מסלול סביב עצם דמוי נקודה עם מסה של ~104מסות שמש. היעדר עמיתים לכוכבים מצביע על כך שהעצם דמוי הנקודה עשוי להיות חור שחור שקט."
לשם השוואה נוחה, בטווח המסה הזה, אופק האירועים של החור השחור יהיה קצת יותר גדול מאשראו נפטון.
גושי גז ואבק שמתנהגים בצורה מוזרה הם לא הדרך היחידה למצוא חורים שחורים במסה בינונית.
בין שאר התצפיות המועמדות נמצא כוכב שנתפס נע במהירות מדהימה ממרכז שביל החלב, במסלול אל החלל הבין-גלקטי.הניתוח הראהשחור שחור במסה בינונית הוא הדבר הסביר ביותר שהעניק לאותו כוכב את הנקודה הדרושה לו כדי להשיג מהירות כזו.
הייתה גם התלקחות אדירה של קרינה מרובה-גל שהחלה ב-2003, וגוועה בהדרגה במהלך עשור. ההתפלגות הפוטונים העלתה שזהו חור שחור בעל מסה בינונית, כמה עשרות אלפי מסות שמש.
ניתוח שפורסם לאחרונה של תצפיות מעקבתומך בזה, מה שהופך אותו לאחד המועמדים הטובים ביותר עד כה, אבל זה 740 מיליון שנות אור משם. המרכז הגלקטי קרוב הרבה יותר, מה שאומר שאם נמצא שם חורים שחורים במסה בינונית, ייתכן שיהיה קל יותר לחקור אותם.
זה יכול לעזור לנו להבין שאלות כמו - איך הן נוצרות? ואיך נוצרים חורים שחורים סופר מסיביים? מפקד אוכלוסין יכול לעזור לנו להבין עד כמה נפוצים או נדירים חורים שחורים במסה בינונית, וכיצד הם מופצים על פני גלקסיות.
עד כה, תוצאות המחקר מצביעות על כך שהסתכלות על גז מסתחרר בלב שביל החלב היא שיטה אמינה לחיפוש מועמדים לחורים שחורים במסה בינונית; אבל אנחנו עדיין לא מאשרים אחד מהם בוודאות. צפו במרחב הזה.
המחקר התקבל על ידיכתב העת האסטרופיזי, והוא זמין בarXiv.
