Mogelijk is zojuist bevestigd dat er een malafide zwart gat door onze melkweg zwerft

De eerste detectie van wat lijkt op een malafide zwart gat dat door de Melkweg drijft, eerder dit jaar onthuld, kreeg zojuist een belangrijke bevestiging.

Een tweede team van wetenschappers, dat een afzonderlijke en onafhankelijke analyse uitvoerde, kwam tot bijna dezelfde conclusie, wat het idee versterkte dat we een bedrieglijk zwart gat hebben geïdentificeerd dat door de melkweg zwerft.

Onder leiding van astronomen Casey Lamm en Jessica Lu van de University of California, Berkeley, kwam het nieuwe werk tot een iets andere conclusie. Gezien het massabereik van het object, kan het a . zijn neutronensterIn plaats van een zwart gat, volgens de nieuwe studie.

Hoe dan ook, dit betekent dat we mogelijk een nieuw hulpmiddel hebben om te zoeken naar niet-detecteerbare “donkere” compacte objecten in onze melkweg, door te meten hoe zwaartekrachtvelden het licht van verre sterren verdraaien en vervormen terwijl het voor hen passeert, de zogenaamde zwaartekracht-microzwaartekracht.

“Dit is het eerste zwevende zwarte gat of neutronenster dat is gedetecteerd met behulp van een zwaartekracht-microlens,” zegt lo.

“Door de fijnere lens te gebruiken, kunnen we deze geïsoleerde, gecomprimeerde objecten onderzoeken en wegen. Ik denk dat we een nieuw venster hebben geopend op deze donkere objecten, die op geen enkele andere manier te zien zijn.”

zwarte gaten Vermoedelijk zijn het de ingestorte kernen van massieve sterren die het einde van hun leven hebben bereikt en hun buitenste materie hebben verdreven. Dergelijke sterren die beginnen met een zwart gat – dertig keer de massa van de zon – leven naar men aanneemt een relatief korte levensduur.

Dus, volgens onze beste schattingen, zou er tot 10 miljoen tot 1 miljard De stellaire zwarte gaten daar, die vredig en stil door de melkweg drijven.

Maar zwarte gaten worden niet voor niets zwarte gaten genoemd. Het straalt geen licht uit dat we kunnen detecteren, tenzij er materiaal op valt, een proces dat röntgenstralen genereert vanuit de ruimte rond het zwarte gat. Dus als een zwart gat gewoon rondhangt en niets doet, kunnen we het bijna niet detecteren.

ca. Wat een zwart gat heeft, is een intens zwaartekrachtsveld, zo sterk dat het elk licht dat er doorheen gaat vervormt. Voor ons, als waarnemers, betekent dit dat we een verre ster kunnen zien die helderder en in een andere positie lijkt dan hij normaal lijkt.

Op 2 juni 2011 is dat precies wat er gebeurde. Twee afzonderlijke microlensonderzoeken – het Optical Gravitational Lens Experiment (OGLE) en de Microlensing Observation in Astrophysics (MOA) – registreerden onafhankelijk een gebeurtenis die op 20 juli culmineerde.

Het evenement heette MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462 (afgekort tot OB110462), en omdat het ongewoon lang en ongewoon helder was, nodigde het wetenschappers uit om het van dichterbij te bekijken.

“Hoe lang de heldere gebeurtenis duurt, geeft aan hoe zwaar de lens op de voorgrond het licht van de achtergrondster afbuigt,” Lam legt uit.

“Langere gebeurtenissen zijn hoogstwaarschijnlijk te wijten aan zwarte gaten. Dit is geen garantie, omdat de duur van de heldere ring niet alleen afhangt van hoe zwaar de voorgrondlens is, maar ook van hoe snel de voorgrondlens en de achtergrondster bewegen ten opzichte van elkaar.

“Maar door ook metingen te doen van de schijnbare positie van de achtergrondster, kunnen we bevestigen of de voorgrondlens echt een zwart gat is.”

Illustratie die laat zien hoe Hubble de microlensing-gebeurtenis bekijkt. (NASA, ESA, STScI, Joseph Olmsted)

In dit geval werden tot 2017 acht verschillende waarnemingen van het gebied gedaan met de Hubble-ruimtetelescoop.

Uit een diepgaande analyse van deze gegevens concludeerde een team van astronomen onder leiding van Kailash Sahu van het Space Telescope Science Institute dat de boosdoener een ultraklein zwart gat was, 7,1 keer de massa van de zon, 5.153 lichtjaar verwijderd.

De analyse van Low en Lam voegt nu meer gegevens toe van Hubble, die pas in 2021 zijn vastgelegd. Hun team vond het object iets kleiner, tussen 1,6 en 4,4 keer de massa van de zon.

Dit betekent dat het object een neutronenster zou kunnen zijn. Dit is ook de ingestorte kern van een massieve ster, waarvan de massa begon tussen 8 en 30 keer de massa van de zon.

Het resulterende object wordt ondersteund door iets dat neutronenvervaldruk wordt genoemd, omdat neutronen niet dezelfde ruimte willen innemen; Dit voorkomt dat het volledig in een zwart gat instort. Zo’n object heeft een massa van ongeveer 2,4 keer de massa van de zon.

Interessant is dat er geen zwarte gaten zijn gedetecteerd die kleiner zijn dan 5 keer de massa van de zon. Dit wordt de onderste blokopening genoemd. Als het werk van Lamm en haar collega’s correct is, betekent dit dat we een object met een lagere massagap in onze handen kunnen detecteren, wat erg raadselachtig is.

De twee teams keerden terug met verschillende massa’s van het lenslichaam omdat hun analyses verschillende resultaten opleverden voor de relatieve bewegingen van het gecomprimeerde object en de van een lens voorziene ster.

Saho en zijn team ontdekten dat het compacte object met een relatief hoge snelheid van 45 kilometer per seconde bewoog, als gevolg van een geboorteschop: een ongebalanceerde supernova-explosie die een snel instortende kern zou kunnen wegsturen.

Maar Lamm en haar collega’s haalden 30 kilometer per seconde. Dit resultaat, zeggen ze, suggereert dat een supernova-explosie misschien niet nodig was voor de geboorte van een zwart gat.

Op dit moment is het onmogelijk om uit OB110462 een definitieve conclusie te trekken over de juiste schatting, maar astronomen verwachten veel te leren van de ontdekking van meer van dergelijke objecten in de toekomst.

“Wat het ook is, het object is het eerste donkere stellaire overblijfsel dat is ontdekt terwijl het door de melkweg dwaalt zonder begeleiding van een andere ster,” zegt lam.

De zoekopdracht is geaccepteerd Astrofysisch tijdschriftVerkrijgbaar bij arXiv.