העלילה זה עתה התעבה בסיפור המסתורין על המסה הבלתי נראית המתגנבת בתוך צביר הכוכבים הגדול ביותר בגלקסיית שביל החלב.
בלב אומגה קנטאורי, כדור ענק של כוכבים הקשורים בכבידה במרחק של למעלה מ-17,000 שנות אור, אסטרונומים חשפו זה עתה עדויות לנחיל שלם של מסה כוכבית..
תגלית זו מציגה כמה בעיות מעניינות, שבמרכזן העובדה שמחקר קודם הציע שהמסה היא אחת גדולה, פי אלפי מסה של השמש. אבל לימוד הטבע האמיתי של החושך האורב באומגה קנטאורי מקרב אותנו לפתרון הבעיות הללו.
"אנחנו יודעים מזה זמן רב על חורים שחורים סופר מסיביים במרכזי הגלקסיות ועל חורים שחורים קטנים יותר בעלי מסה כוכבית בתוך הגלקסיה שלנו. עם זאת, הרעיון של חורים שחורים בעלי מסה בינונית, שיכולים לגשר על הפער בין הקצוות הללו, נותר בלתי מוכח".מסביר האסטרופיזיקאי אנדרס בנארס הרננדסשל המכון לאסטרופיזיקה של האיים הקנריים בספרד.
"על ידי לימוד אומגה קנטאורי - שריד לגלקסיה ננסית - הצלחנו לשכלל את השיטות שלנו ולקחת צעד קדימה בהבנה האם קיימים חורים שחורים כאלה ואיזה תפקיד הם עשויים למלא בהתפתחותם של צבירי כוכבים וגלקסיות. עבודה זו עוזר לפתור ויכוח בן שני עשורים ופותח דלתות חדשות לחקירה עתידית".
אומגה קנטאורי הוא צביר כדורי - כדור גדול, צפוף וכדורי של כוכבים הקשורים זה לזה בכוח הכבידה. זה בסביבהקוטר 150 שנות אור, ומכיל לפי הערכות 10 מיליון כוכבים. חושבים שזה הגרעין שאריתשל גלקסיה ננסית, ה, שנספגה מזמן בשביל החלב.
אסטרונומים חושבים שגלקסיות ננסיות עשויות להיות כמו גלקסיות בגודל מלא במיניאטורות; במקום חור שחור סופר-מסיבי בליבתו, עם מסה של פי מיליוני עד מיליארדי מזו של השמש, גלקסיה ננסית עשויה להכיל חור שחור בעל מסה בינונית, כזה שהוא בין מאה למיליון שמשות.
חורים שחורים בעלי מסה בינונית, או IMBHs, מבוקשים מאוד על ידי אסטרונומים. אנחנו חושבים שהם קיימים, כי צריך להיות איזשהו קשר בין החורים השחורים בעלי מסה כוכבית שנוצרים מכוכבים מאסיביים מתים, לבין המפלצות העל-מסיביות שסביבן מתערבלים גלקסיות, אבל מצאנו.
אבל חורים שחורים, אלא אם כן הם מאכילים באופן פעיל, לא ממש מסגירים את מיקומם בקלות. אנחנו צריכים למצוא ראיות עקיפות שהם שם. מחקר רב הושקע במעקב אחר תנועות הכוכבים בתוך אומגה קנטאורי, כדי לראות אם ניתן להסביר את תנועותיהם על ידי מסלול סביב מסה בלתי נראית ומרכזית - IMBH נסתר.
מחקרים מרוביםמצאו את זההתשובה היא כן- נראה שיש מסה נסתרת בתוך אומגה קנטאורי. אעידן את המסה הזו ל-8,200 מסות שמש. למרות שטווח המסה של IMBH לא הוגדר רשמית, וידוע כי אסטרונומים משנים את ההגדרה כך שתתאים למה שהם צריכים שהיא תהיה, 8,200 מסות שמש נמצאות בדיוק בתוך כל טווח IMBH.
אבל זה רק אם המסה הזו היא עצם בודד ולא נחיל. אסטרונומים חשבו שהסבירות לנחיל תהיה נמוכה בהרבה, מכיוון שאינטראקציות כבידה בין החורים השחורים לכוכבים אחרים עלולים לשלוח אותם לטוס החוצה ממרכז הצביר בשוגג.
צוות בראשות Bañares Hernández רצה ללמוד עוד על IMBH שנטען כי הוא מסתובב באומגה קנטאורי, אז הם הוסיפו מערך נתונים חדש לניתוח שלהם של האשכול.
הם הוסיפו את התאוצות שללתוך החישובים שלהם. פולסרים מהווים תת-קבוצה של כוכבי נויטרונים שמסתובבים מהר מאוד, הרבה פעמים בשנייה, ויורה אלומות גלי רדיו מהקטבים שלהם תוך כדי כך. כשהאלומות הללו חולפות על פני כדור הארץ, הן גורמות לכוכב להיראות פועם, כמו מגדלור קוסמי.
מכיוון שניתן למדוד את תקופות הסיבוב של פולסרים בצורה מדויקת מאוד, מדענים יכולים להשתמש בכוכבים כדי למדוד דברים אחרים, כמו תנועה, מיקום ותאוצה, במדויק מאוד. ניתן לזהות אותם בשינויים בתזמון הפולסים.
לפי המידול והחישובים של הצוות בתוספתנתונים, ניתן להסביר בצורה הטובה ביותר את תנועות הכוכבים במרכז אומגה קנטאורי על ידי נחיל של חורים שחורים קטנים בעלי מסה כוכבית - אלה שנוצרים מהליבות הממוטטות של כוכבים מסיביים כשהם מתים.
אבל זה גם לא לגמרי מסמר בארון נוכחות של IMBH. ייתכן שחורים שחורים בעלי מסה כוכבית וחורים שחורים בעלי מסה בינונית מתקיימים במקביל. למעשה, זה אפילו יכול לפתור חלק מהבעיות של מציאת נחיל.
החורים השחורים בעלי מסה כוכבית יכולים להיות קשורים, בדיוק כמו כוכבים אחרים, על ידי כוח המשיכה של ה-IMBH. ואם IMBHs נוצרים ממיזוגים היררכיים של חורים שחורים במסה כוכבית, מציאת שניהם יחד עשויה להיות רמז לאופן שבו גדלים חורים שחורים ענקיים.
"המצוד אחר חורים שחורים חמקמקים בעלי מסה בינונית נמשך. עדיין יכול להיות אחד במרכז אומגה קנטאורי, אבל העבודה שלנו מציעה שהוא חייב להיות פחות מפי 6,000 מהמסה של השמש ולחיות לצד צביר של מסה כוכבית חורים שחורים", אומרהאסטרופיזיקאי ג'סטין ריאדמאוניברסיטת סארי בבריטניה.
"עם זאת, יש כל סיכוי שנמצא אחד כזה בקרוב. יותר ויותר תאוצות פולסר מגיעות, ומאפשרות לנו להציץ למרכזי צבירי כוכבים צפופים ולצוד אחר חורים שחורים בצורה מדויקת מאי פעם".
המחקר צפוי להגיעאסטרונומיה ואסטרופיזיקה.
