Najnowsze badania podważają istnienie czarnej dziury o masie pośredniej w centrum gromady gwiazd Omega Centauri. Wychodzi zatem na to, że „brakujące ogniwo” między gwiazdowymi czarnymi dziurami a supermasywnymi czarnymi dziurami wciąż nie zostąło odkryte. Nowe badanie sugeruje, że to, co początkowo zidentyfikowano jako pojedynczą czarną dziurę o masie pośredniej, w rzeczywistości najprawdopodobniej jest skupiskiem czarnych dziur o masie gwiazdowej.
Omega Centauri, gęste skupisko około 10 milionów gwiazd, jest uważane za pozostałość dawnej galaktyki karłowatej pochłoniętej przez Drogę Mleczną. Astronomów od dawna intryguje możliwość istnienia w jej centrum czarnej dziury o masie pośredniej (IMBH, ang. intermediate mass black hole). Uważa się, że takie obiekty odgrywają kluczową rolę we wzroście supermasywnych czarnych dziur.
W 2024 r. naukowcy pracujący na danych z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a poinformowali o odkryciu czarnej dziury o masie pośredniej w gromadzie Omega Centauri. Potencjalna czarna dziura miała mieć masę około 8200 razy większą od masy Słońca. Odkrycie to opierało się na obserwacjach gwiazd poruszających się szybciej, niż oczekiwano w pobliżu centrum gromady, co sugeruje grawitacyjny wpływ masywnego obiektu.
Jednak w ramach nowego projektu badawczego ponownie przeanalizowano dane i stwierdzono, że wcześniejsza interpretacja może być błędna. Naukowcy uwzględnili dodatkowe dane z pulsarów, szybko obracających się gwiazd neutronowych, które emitują wiązki promieniowania niczym kosmiczne latarnie morskie. Analizując dokładny czas błysków tych pulsarów, zespół mógł stworzyć szczegółową mapę pola grawitacyjnego w centrum Omega Centauri z dużą większą niż wcześniej dokładnością.
Wyniki tej analizy wskazują, że obserwowane ruchy gwiazd są najprawdopodobniej spowodowane przez skupisko czarnych dziur o masie gwiazdowej, a nie przez pojedynczą czarną dziurę o masie pośredniej.
Oczekuje się, że te mniejsze czarne dziury, powstałe w wyniku zapadnięcia się masywnych gwiazd, będą się gromadzić w gęstych gromadach gwiazd, takich jak Omega Centauri.
Chociaż nowe odkrycia mogą rozczarować tych, którzy mieli nadzieję na potwierdzenie istnienia czarnej dziury o masie pośredniej w naszym galaktycznym sąsiedztwie, nie wykluczają one całkowicie takiej możliwości. Badanie sugeruje, że jeśli czarna dziura o masie pośredniej istnieje w Omega Centauri, jej masa musi być mniejsza niż 6000 razy większa od masy Słońca i musi się ona znajdować obok gromady czarnych dziur o masie gwiazdowej.
Czytaj także: Czarne dziury o masie pośredniej. Wiemy, gdzie ich szukać
Poszukiwania czarnych dziur o masie pośredniej trwają, a astronomowie pozostają optymistycznie nastawieni do znalezienia bardziej jednoznacznych dowodów w przyszłości. Coraz większa dostępność danych o pulsarach pozwoli na dokładniejsze pomiary pól grawitacyjnych w gromadach gwiazd, zwiększając szanse na wykrycie tych nieuchwytnych obiektów.
Oprócz rzucenia światła na tajemnicę czarnych dziur o średniej masie nowe badania przyczyniają się również do naszego zrozumienia powstawania pulsarów. Omega Centauri zapewnia idealne środowisko do badania procesów, które powodują powstawanie tych fascynujących obiektów, a wyniki badania mogą pomóc w udoskonaleniu modeli powstawania pulsarów.
Chociaż „brakujące ogniwo” w Omega Centauri pozostaje nieuchwytne, nowe badanie podkreśla znaczenie uwzględnienia wielu źródeł danych i udoskonalania naszych metod wykrywania tych obiektów. Wysiłki mające na celu odkrycie sekretów czarnych dziur o średniej masie trwają.
Źródło: Astronomy & Astrophysics