Astronomer har upptäckt vad som kan vara det näst största massiva svarta hålet i vår galax, och det kan vara den saknade delen av rymdpusseln.
Men radio-astronomer har av misstag upptäckt en svarthålig kandidat. De följde rotationen av gaser som fångats upp i det svarta håls kraftfulla gravitationsfältet, vilket möjligen skapar en ny metod för att detektera de elusiva svarta hålen av "mellanmassa".
Med hjälp av det 45 meter långa Nobeyama-radioteleskopet, som kontrolleras av Japans nationella astronomiska observatorium (NANO), upptäckte forskarna detta objekt på ett avstånd av 200 ljusår från det supermassiva svarta hålet i Vintergatan Strelets A * (Sgr. A *). Genom att spåra utsläpp från ett virvlande gasmoln kallat "CO-0.40-0.22", fann de en överraskande stor hastighetsdispersion - med andra ord består detta gasmoln av ett material som roterar över ett brett spektrum av hastigheter. I denna region verkar det inte finnas någon aktiv supernova eller någon annan energisk händelse som kan orsaka detta konstiga fenomen.
Med hjälp av datorsimuleringar kunde forskarna dra slutsatsen att mitten av denna interstellära stormen är ett extremt kompakt föremål - med andra ord svart hål, och det måste vara massivt. Och "massiv" innebär en order på cirka 100 000 solmassor. Om denna information bekräftas identifierar den ett osynligt objekt i mitten av CO-0.40-0.22 svart hål med den så kallade "mellanmassan", den andra efter massa efter den kraftfulla Sgr. A *. Sgr själv. A * "väger" en svimlande 4 miljoner solmassor. "Med tanke på det faktum att kompakta föremål inte syns på röntgen- eller infraröda observationer, så är den bästa kandidaten för ett kompakt massivt föremål ett svart hål", säger Tomoharu Oka av Keio University i Japan och leder författare till en studie publicerad i tidskriften Astrophysical Journal .
Intermediate mass svart hål är verkligen mystiska varelser. De är den "saknade länken" i utvecklingen av svarta hål; vi har stjärnmassa svarta hål (formad efter en supernovas massiva stjärna) och vi har supermassiva svarta hål (som lever i kärnorna i de flesta galaxer) men om svarta hål börjar små och växer genom att slå samman med andra svarta hål och förbrukar materia , de måste gå igenom en mellanfas. Åh, astronomer har ännu inte bekräftat att svarta hål verkligen går igenom ett mellanstadium - de bekräftade bara att svarta hål är av storlekarna "små" och "XXL".
Så vi har fortfarande ett pussel. Kanske är mellanhåriga svarta hål bara svåra att hitta? Eller är de oerhört sällsynta? Den första frågan kan lösas genom att förbättra detektionsmetoderna, men den andra frågan presenterar ett problem för teorier om svart hålutveckling och kan visa en stor brist i vårt astrofysiska tänkande.
Vissa teorier om utvecklingen av galaxer tyder på att Vintergatan ska innehålla 100 miljoner svarta hål, men röntgenstudier har avslöjat en liten del av detta nummer. Det är här som radioteleskop kan fylla en nisch i sökandet efter osynliga medelstora svarta hål. "Studier av gasrörelsen från radioteleskop kan ge ett extra sätt att söka efter osynliga svarta hål", sa Oka i ett pressmeddelande. "De pågående omfattande undersökningsstudierna av Vintergatan med Nobeyama 45-meters teleskop och observationer med hög upplösning av närliggande galaxer med hjälp av Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) gör det möjligt att dramatiskt öka antalet black hole-kandidater."
Placeringen av CO-0.40-0.22 också intriger; om vår black hole fusion modell är giltig för tillväxten av svarta hål på väg till att bli supermassiv, då borde det finnas en koncentration av massiva svarta hål nära galaktiska kärnor. Eftersom den aktuella kandidaten bara är 200 ljusår från Sgr. A *, detta kan innebära att objektet i CO-0.40-0.22 i slutändan avviker mot Sgr. Och * för att lägga till sin imponerande vikt.
