Kopš pirmo reizi tie tika novēroti 17. gadsimtā, astronomi ir aizraujoši ar globular kopām. Šīs sfēriskās zvaigžņu kolekcijas ir vienas no vecākajām zināmajām zvaigžņu sistēmām Visumā, kas datētas ar agrīno Visumu, kad galaktikas tikai sāka augt un attīstīties. Šādas kopas riņķo vairākuma galaktiku centros, un ir zināms, ka vairāk nekā 150 pieder tikai Piena ceļam.
Viena no šīm kopām ir pazīstama ar nosaukumu NGC 3201 - klasteris, kas atrodas apmēram 16 300 gaismas gadu attālumā Velas dienvidu zvaigznājā. Izmantojot ESO ļoti lielo teleskopu (VLT) Paranal observatorijā Čīlē, astronomu komanda nesen izpētīja šo kopu un pamanīja kaut ko ļoti interesantu. Saskaņā ar pētījumu, kuru viņi atbrīvoja, šajā klasterī, šķiet, ir iestrādāts melnais caurums.
Pētījums parādījās Karaliskās astronomiskās biedrības ikmēneša paziņojumi ar virsrakstu “Atdalīts zvaigžņu masas melnā cauruma kandidāts globālā klasterī NGC 3201”. Pētījumu vadīja Benjamiņš Giesers no Getingenes Georga-Augusta universitātes, un tajā piedalījās dalībnieki no Liverpūles Džona Mūra universitātes, Londonas Karalienes Marijas universitātes, Leidenes observatorijas, Astrofizikas un kosmosa zinātnes institūta, ETH Cīrihe un Leibnica institūta. par Astrophysics Potsdam (AIP).
Lai veiktu pētījumu, komanda paļāvās uz VLT daudzfunkcionālā spektroskopiskā pētnieka (MUSE) instrumentu, lai novērotu NGC 3201. Šis instruments ir unikāls tāpēc, ka tas ļauj astronomiem vienlaikus izmērīt tūkstošiem tālu zvaigžņu kustības. . Novērojumu laikā komanda atklāja, ka viena no kopas zvaigznēm tika plīvēta apkārt ar ātrumu simtiem kilometru stundā un ar laika posmu 167 dienas.
Kā Giesers paskaidroja ESO paziņojumā presei:
“Tas riņķoja ap pilnīgi kaut ko neredzamu, kura masa bija vairāk nekā četras reizes lielāka par Sauli - tas varēja būt tikai melnais caurums! Pirmais, kas tika atrasts globālā klasterī, tieši novērojot tā gravitācijas vilkmi.”
Šis atradums bija diezgan negaidīts, un tā ir pirmā reize, kad astronomi ir spējuši atklāt neaktīvu melno caurumu apļveida kopas centrā - tas nozīmē, ka šobrīd tas nav akrējošs vai ir ieskauts kvēlojošā gāzes diskā. Viņi arī varēja novērtēt melnā cauruma masu, izmērot zvaigznes kustības ap to un tādējādi ekstrapolējot tās milzīgo gravitācijas vilkmi.
Pēc novērotajām īpašībām komanda noteica, ka strauji mainīgā zvaigzne ir aptuveni 0,8 reizes lielāka par mūsu Saules masu un tās melnā cauruma masu, kas ir aptuveni 4,36 reizes lielāka par Saules masu. Tas tiek ievietots kategorijā “zvaigžņu masas melnais caurums”, kas ir zvaigznes, kas pārsniedz neitronu zvaigznes maksimālo pieļaujamo masas koeficientu, bet ir mazākas nekā supermasīvie melnie caurumi (SMBH) - kas pastāv vairuma galaktiku centros.
Šis atradums ir ļoti nozīmīgs, un ne tikai tāpēc, ka tā bija pirmā reize, kad astronomi ir novērojuši zvaigžņu masas melno caurumu riņķveida klasterī. Turklāt tas apstiprina to, par ko zinātnieki ir aizdomas jau dažus gadus, pateicoties nesenajiem globālo kopu radio un rentgena pētījumiem un gravitācijas viļņu signālu noteikšanai. Būtībā tas norāda, ka melnie caurumi ir biežāk sastopami riņķveida kopās, nekā tika domāts iepriekš.
"Vēl nesen tika pieņemts, ka gandrīz visi melnie caurumi pēc neilga laika pazūd no riņķveida kopām un ka tādām sistēmām pat nevajadzētu pastāvēt!" sacīja Giesers. “Bet acīmredzami tas tā nav - mūsu atklājums ir pirmais tiešais zvaigznīšu masas melnā cauruma gravitācijas efektu noteikšana riņķveida klasterī. Šis atradums palīdz izprast globālo kopu veidošanos, kā arī melno caurumu un bināro sistēmu attīstību - tas ir vitāli svarīgi, izprotot gravitācijas viļņu avotus. ”
Šis atradums bija arī nozīmīgs, ņemot vērā to, ka attiecības starp melnajiem caurumiem un riņķveida kopām joprojām ir noslēpumainas, taču ļoti svarīgas. Lielās masas, kompakto tilpumu un lielā laikmeta dēļ astronomi uzskata, ka Visuma vēstures gaitā kopas ir izveidojušas lielu skaitu zvaigžņu masas melno caurumu. Tāpēc šis atklājums varētu mums daudz pastāstīt par riņķveida kopu veidošanos, melnajiem caurumiem un gravitācijas viļņu notikumu izcelsmi.
Un noteikti izbaudiet šo ESO Podcast apraidi, kas izskaidro neseno atklājumu:
