Ontdekking van een nieuw zwart gat genaamd de “Missing Link”, verborgen in het centrum van de Melkweg: ScienceAlert

Het lijkt erop dat we eindelijk enkele van de ‘verloren’ zwarte gaten in het universum hebben kunnen lokaliseren.

Een sterrenhoop genaamd IRS 13 nabij het centrum van de Melkweg lijkt een zwart gat in het centrum te herbergen. Bovendien suggereert de manier waarop deze sterren clusteren en roteren dat zwarte gaten zeldzaam zijn – in het middenmassabereik, tussen die met een sterachtige massa en massieve monsters.

Dergelijke zwarte gaten met een gemiddelde massa worden uiterst zelden aangetroffen, wat IRS 13 op zichzelf al spannend maakt… maar wat nog verbazingwekkender is, is de locatie ervan.

Het zwarte gat, gelegen op slechts 0,1 lichtjaar van het galactische centrum, lijkt een van de bouwstenen te zijn die de voortdurende groei en evolutie van het superzware zwarte gat in het hart van de Melkweg, Sagittarius A* (Sgr A*) aandrijven. .

Dit is essentieel bewijs dat ons kan helpen begrijpen hoe zwarte gaten groeien en de kloof tussen stellaire massa's en superzware zwarte gaten kan overbruggen.

Zwarte gaten vertegenwoordigen het evolutionaire eindpunt in het leven van een massieve ster, maar de waargenomen massa's van deze objecten zijn raadselachtig.

In het bereik van de stellaire massa hebben we zwarte gaten die zijn gevormd door het instorten (en samensmelten) van massieve sterkernen. Voor een zwart gat dat uit één enkele ster bestaat, is de maximale massa ongeveer 80 keer de massa van de zon.

Superzware zwarte gaten hebben een massabereik dat niet goed gedefinieerd is, maar algemeen wordt aangenomen dat hun massa miljoenen tot miljarden maal de massa van de zon bedraagt. Alles tussen ongeveer 100 zonsmassa's en 100.000 tot 1 miljoen zonsmassa's is het middenmassabereik, waar schokkend weinig objecten zijn gevonden.

De reden dat dit schokkend is, is dat het het evolutionaire pad tussen kleine zwarte gaten en grote zwarte gaten blanco laat.

Er is een kloof in de waarnemingsstatistieken tussen zwarte gaten met stellaire massa en superzware zwarte gaten die niet gemakkelijk kunnen worden verklaard – wat betekent dat we weinig of geen bewijs hebben van groei van het ene punt naar het andere.

IRS 13 gedetecteerd Iets meer dan 25 jaar geledenDeze ster heeft astronomen sindsdien in verwarring gebracht. Aanvankelijk werd gedacht dat het om één massieve ster ging. Toen werd er nog een massieve ster ontdekt. binair. Dan Wolf-Rayet-sterEen massieve ster die op de rand van een supernova staat.

Sindsdien is hij geïdentificeerd Als kleine groepMaar het blijft een puzzel. Het bevindt zich zo dicht bij Sgr A* – een zwart gat met een massa van 4,3 miljoen zonnen – dat zo’n cluster zijn nauwe structuur niet zou kunnen behouden.

Een team onder leiding van astrofysicus Florian Biesker van de Universiteit van Keulen in Duitsland wilde dit mysterie oplossen, dus keken de onderzoekers naar de manier waarop de sterren en gasmassa's in de cluster bewegen. Ze verwachtten dat de beweging relatief willekeurig zou zijn, maar in plaats daarvan vonden ze dat deze behoorlijk georganiseerd was.

Hiervoor zijn twee mogelijke verklaringen. De eerste is het effect van Sgr A*, dat op de een of andere manier de banen van objecten in IRS 13 verandert. Maar het team concludeerde dat er iets in de cluster moet zitten, waardoor het qua zwaartekracht intact blijft.

Ze observeerden en modelleerden om te zien of ze konden bepalen wat het was. Door de bewegingen van de groep te volgen, konden ze de locatie bepalen waar het dichte object zich zou kunnen bevinden.

Op deze locatie observeerden ze röntgenstralen en een ring van geïoniseerd gas die met een snelheid van ongeveer 130 kilometer per seconde ronddraaide.

Vervolgens berekenden ze met al deze bewegingen de massa van het object in het midden van de ring. Wetenschappers schatten dat de massa van het object gelijk is aan ongeveer 30.000 zonsmassa's. En dat kan maar één ding zijn: een zwart gat met gemiddelde massa.

Toekomstige waarnemingen met nieuwere instrumenten zullen ons meer inzicht geven in dit mysterieuze object, maar voorlopig lijkt deze verzameling een belangrijke stap te vertegenwoordigen in de richting van het begrijpen van de evolutie van zwarte gaten.

“IRS 13 lijkt de bouwsteen te zijn voor de groei van ons centrale zwarte gat SgrA*,” zegt Biesecker.

“Deze prachtige sterrenhoop blijft de wetenschappelijke gemeenschap verrassen sinds de ontdekking ervan, ongeveer twintig jaar geleden. Aanvankelijk werd gedacht dat het een ongewoon zware ster was. Dankzij gegevens met een hoge resolutie kunnen we nu de vorming van het gebouw bevestigen blok met een tussenliggend zwart gat. ‘De massa bevindt zich in het midden.’

Het onderzoek is gepubliceerd in Astrofysisch tijdschrift.