Okolo Mliečnej dráhy by sa mohli približovať milióny vysokorýchlostných čiernych dier

(StudioM1/iStock)

Ako sú čierne diery narodený? Astrofyzici majú teórie, ale v skutočnosti to nevieme s istotou. Mohli by to byť masívne hviezdy, ktoré ticho implodujú s a Floompf , alebo možno čierne diery sa rodia pri výbuchoch kolosálnych supernov. Nové pozorovania teraz naznačujú, že by to mohlo byť to druhé.

V skutočnosti výskum naznačuje, že tieto výbuchy sú také silné, že môžu kopať čierne diery cez galaxiu rýchlosťou vyššou ako 70 kilometrov za sekundu (43 míľ za sekundu).

„Táto práca v podstate hovorí o prvom pozorovacom dôkaze, že skutočne môžete vidieť čierne diery pohybujúce sa vysokou rýchlosťou v galaxii a spájať to s kopnutím čierna diera systém dostal pri narodení,“ povedal pre Energyeffic astronóm Pikky Atri z Curtin University a Medzinárodného centra pre výskum rádiovej astronómie (ICRAR).



A to znamená, že okolo galaxie sa môžu vysokou rýchlosťou približovať milióny čiernych dier s hviezdnou hmotnosťou. V súčasnosti papier dostupné v predtlači , bol prijatý do Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti.

Štúdia bola založená na 16 čiernych dierach v binárnych systémoch. Pokiaľ sa aktívne nekŕmia, nemôžeme v skutočnosti nájsť čierne diery, pretože z ich šialenej gravitácie nemôže uniknúť žiadne detekovateľné elektromagnetické žiarenie. Ale ak sú v binárnom páre a aktívne sa živia inou hviezdou, hmota víriaca okolo čiernej diery vydáva silné röntgenové lúče a rádiové vlny.

Keď vidíme tieto majáky čiernych dier, môžeme vidieť, ako sa čierna diera správa. Medzinárodný tím výskumníkov použil toto správanie, aby sa pokúsil zrekonštruovať históriu čiernej diery.

'Sledovali sme, ako sa tieto systémy pohybujú v našej galaxii - takže sme dnes zistili ich rýchlosti, posunuli sme sa späť v čase a snažili sme sa pochopiť, aká bola rýchlosť systému, keď sa zrodil, individuálne pre každý z týchto 16 systémov.' vysvetlil Atri.

'Na základe rýchlostí môžete skutočne zistiť, či sa narodili s výbuchom supernovy, alebo či sa hviezdy jednoducho zrútili na seba bez výbuchu supernovy.'

Vieme, že neutrónové hviezdy môžu byťnásilne vyrazené vesmírom pri vysokých rýchlostiachich vlastnými výbuchmi supernovy - nazýva sa to Blaauwov kop alebo natálny kop a stáva sa to vtedy, keď je výbuch supernovy naklonený, čo vedie k spätnému rázu.

Nebolo známe, či sa čierne diery dajú kopať rovnakým spôsobom. Hypoteticky by mohli – a skutočne sedem röntgenových dvojhviezd čiernej diery bolo predtým spájaných s pôrodnými kopmi.

Nový výskum analyzoval tieto, ako aj deväť ďalších, podrobnejšie, pričom kombinoval namerané správne pohyby, systémové radiálne rýchlosti a vzdialenosti k týmto systémom pre doteraz najpodrobnejšiu analýzu.

Pohyb jednej z týchto čiernych dier, ako ho vypočítal tím, je možné vidieť na videu nižšie.

Vedci zistili, že 12 z týchto 16 röntgenových dvojhviezd čiernych dier skutočne malo vysoké rýchlosti a trajektórie, ktoré naznačovali natálny kop. To je 75 percent vzorky. Ak sa toto rozšíri až na odhaduje sa na 10 miliónov čiernych dier v Mliečnej dráhe by to mohlo znamenať, že sa tam pohybuje okolo 7,5 milióna vysokorýchlostných čiernych dier. A 10 miliónov je nízky odhad.

V súlade s predchádzajúcimi teóriami sú tieto rýchle čierne diery pomalšie ako kopnuté neutrónové hviezdy asi tri alebo štyrikrát kvôli ich vyššej hmotnosti. Je zaujímavé, že medzi hmotnosťou čiernej diery a rýchlosťou neexistuje žiadna korelácia, čo znamená, že ešte nevieme, či existuje korelácia medzi hmotnosťou predchodcu hviezdy a pravdepodobnosťou supernovy.

Toto je, samozrejme, relatívne malá veľkosť vzorky čiernych dier. Ale podľa Atriho je to krok smerom k vytvoreniu väčšej vzorky, ktorá nám môže pomôcť pochopiť, ako sa hviezdy vyvíjajú a umierajú a vytvárajú čierne diery.

„Nakoniec sa toto všetko odrazí na tom, koľko čiernych dier očakávame v našej galaxii, koľko čiernych dier sa skutočne spojí, aby gravitačná vlna detekcie, ktoré LIGO nájde,“ dodala.

Na pokračovanie výskumu bude tím naďalej sledovať oblohu. Tieto binárne systémy nie sú vždy jasné - prichádzajú a odchádzajú, prechodné. Výskumníci teda dúfajú, že nájdu viac týchto binárnych systémov, aby mohli pokračovať v budovaní sčítania čiernych dier Mliečnej dráhy, či už ide o rýchlosť alebo nie.

A v prípade, že sa práve teraz obávate o čiernu dieru prechádzajúcu priamo do našej slnečnej sústavy, naozaj nemusíte panikáriť.

„Najbližšia čierna diera, myslíme si, že je vzdialená dva kiloparseky [6 523 svetelných rokov],“ povedal Atri.

'Je to veľmi, veľmi ďaleko. Takže nie je šanca, že nás v dohľadnej dobe pohltí nejaká čierna diera.“

Príspevok bol prijatý do Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti , a je k dispozícii na arXiv .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.