Mnóstwo czarnych dziur w centrum Drogi Mlecznej

Źródło: NASA/CXC/Columbia Univ./C. Hailey et al.

Za pomocą Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra astronomowie odkryli dowody na obecność tysięcy czarnych dziur w pbliżu centrum Drogi Mlecznej.

Ten potężny zbiór składa się z czarnych dziur o masie gwiazdowej, których typowa masa to 5-30 mas Słońca. Te nowo zidentyfikowane czarne dziury odkryto w obszarze sięgającym na 3 lata świetlne od supermasywnej czarnej dziury znajdującej się w centrum naszej Galaktyki.

Teoretyczne badania dynamiki gwiazd w galaktykach wskazują, że duża ppulacja czarnych dziur o masie gwiazdowej – obejmująca nawet 20 000 obiektów – może w trakcie eonów przemieszczać się do środka galaktyki i zbierać się wokół Sgr A*. Najnowsze badania danych zebranych przez obserwatorium Chandra stanowią pierwsze obserwacyjne dowody na tak wiele czarnych dziur w Drodze Mlecznej.

Czarna dziura sama w sobie jest niewidoczna. Niemniej jednak, czarna dziura – tak jak gwiazda neutronowa – krążąca po ciasnej orbicie wokój gwiazdy, będzie dzierała ją z gazu (astronomowie nazywają takie układy rentgenowskimi układami podwójnymi).  Gaz ten opada na dysk i rozgrzewa się do milionów stopni Celsjusza emitując promieniowanie rentgenowskie zanim wpadnie do czarnej dziury. Niektóre z tych rentgenowskich układów podwójnych widoczne są na zdjęciu z Chandry jako punktowe źródła promieniowania.

Zespół badaczy kierowany przez Chucka Haileya z Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku wykorzystał dane z Chandry do poszukiwania rentgenowskich układów podwójnych zawierających czarną dziurę i znajdujących się w pobliżu Sgr A*. Badacze zbadali widma rentgenowskie – to jest ilość promieniowania rentgenowskiego emitowaną na różnych energiach – w odległości do 12 lat świetlnych od SgrA*.

Następnie członkowie zespołu wybrali źródła charakteryzujące się widmami rentgenowskimi przypominającymi znane rentgenowskie układy podwójne,  które stosunkowo intensywnie promieniują w zakresie niskich energii X. Wykorzystując tę metodę badacze odkryli czternaście układów podwójnych w odległości do 3 lat świetlnych od Sgr A*. Dwa źródła rentgenowskie prawdopodobnie zawierające gwiazdy neutronowe, zostały wyłączone z badań.

Pozostały tuzin układów podwójnych zawierających czarne dziury powinien być wykrywalny w odległości Sgr A*. Tym samym, detekcje opisane w tych badaniach wskazują, że w pobliżu SgrA* powinna istnieć dużo większa populacja słabszych, niewykrytych rentgenowskich układów podwójnych składająca się z 300 do 1000 takich obiektów.

Tak duża populacja czarnych dziur z towarzyszącymi im gwiazdami w pobliżu Sgr A* powinna nam powiedzieć sporo o procesach formowania takich układach podwójnych poprzez bliskie spotkania gwiazd i czarnych dziur.

W pobliżu SgrA* powinna znajdować się jeszcze większa od tej populacja czarnych dziur o masie gwiazdowej pozbawionych gwiezdnych towarzyszy. Według uzupełniających, teoretycznych prac badawczych przeprowadzonych przez Aleksieja Generezowa w centrum naszej galaktyki może znajdować się ponad 10 000 a nawet 40 000 takich czarnych dziur.

Źródło: NASA