Σάββατο, 4 Ιουλίου 2009

Ίσως ανακαλύφθηκε μια μαύρη τρύπα μεσαίου μεγέθους με 500 ηλιακές μάζες

Μερικές μαύρες τρύπες είναι πολύ μεγάλες, άλλες πάλι είναι πολύ μικρές. Τώρα όμως το διαστημικό σκάφος ακτίνων-Χ XMM-Newton της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA) ίσως κατάφερε να ανακαλύψει μια μαύρη τρύπα μεσαίου μεγέθους που μέχρι τώρα ήταν άγνωστη.

Οι μικρές μαύρες τρύπες ή αστρικές έχουν μάζα 3 έως 12 φορές τη μάζα του Ήλιου μας. Οι υπερβαρέες μαύρες τρύπες έχουν μάζες που κυμαίνονται από αρκετά εκατομμύρια μέχρι δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου. Μέχρι τώρα δεν είχαμε βρει στα σίγουρα μαύρες τρύπες με ενδιάμεση μάζα.

Καλλιτεχνική εικόνα του αντικειμένου HLX-1 (το μπλε άστρο πάνω αριστερά του γαλακτικού εξογκώματος). Το HLX-1 ((Hyper-Luminous X-ray source 1)), που είναι τοποθετημένο στο εξωτερικό μέρος του σπειροειδούς γαλαξία ESO 243-49, είναι μια ισχυρή πηγή ακτίνων-Χ βρίσκεται 290 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας, έχει μάζα ίση με 500 φορές αυτής του Ήλιου και μάλλον εκεί βρίσκεται μια μαύρη τρύπα μεσαίου μεγέθους.

Σε μια δημοσίευση τους στο περιοδικό Nature Βρετανοί και Γάλλοι αστρονόμοι δεν δηλώνουν ότι έχουν βρει μια μεσαίου βάρους μαύρη τρύπα αλλά ότι έχουν βρει ένα αντικείμενο που οι περισσότερες άλλες εξηγήσεις αποτυγχάνουν να περιγράψουν τη συμπεριφορά του.

Το αντικείμενο HLX-1 είναι μια υπέρλαμπρη πηγή ακτίνων Χ κοντά στον σπειροειδή γαλαξία ESO 243-49. Οι ακτίνες Χ αξιωματικά οφείλονται ή είναι το προϊόν μιας μαύρης τρύπας ενδιάμεσης μάζας, με 100 έως 10.000 ηλιακές μάζες, αλλά μέχρι σήμερα, κανένα τέτοιο υποψήφιο αντικείμενο δεν είχε γίνει ευρέως αποδεκτό σαν μεσαία μαύρη τρύπα.

Το αντικείμενο αρχικά παρατηρήθηκε το Νοέμβριο του 2004, και επανελέγχτηκε το είδωλό του το Νοέμβριο του 2008. Για να κατανοηθεί η φύση της υπέρλαμπρης πηγής ακτίνων Χ οι ερευνητές χρειάστηκε να κατανοήσουν τη σχέση της με τον γαλαξία που βρίσκεται. Κατ’ αρχάς αποπειράθηκαν να δούνε αν οι ακτίνες Χ στο HLX-1 θα μπορούσαν να οφείλεται σε μια τυχαία ευθυγράμμιση ορισμένων γαλαξιών πίσω από τον γαλαξία υποδοχής ESO 243-49, αλλά μια σειρά από 1.000.000 προσομοιώσεις Monte Carlo βρήκαν πως αυτή η πιθανότητα να έχουμε αυτό το αποτέλεσμα είναι μόνο 9%. Οι αστρονόμοι αποκλείουν να οφείλεται σε πηγές του φόντου λόγω του σχήματος του φάσματος των ακτίνων-Χ.

Δεδομένου ότι το αντικείμενο HLX-1 φαίνεται να είναι μέρος του γαλαξία ESO 243-49, οι αστρονόμοι εξέτασαν κι άλλες πιθανές αιτίες. Σύμφωνα με τη δημοσίευση, ένα Γαλαξιακός λευκός νάνος που συσσωρεύει μάζα από ένα γείτονα του χαμηλής μάζας θα εμφανιζόταν στο φάσμα των ακτίνων Χ, αλλά όχι στο ορατό φάσμα. Επίσης, ένα δυαδικό σύστημα ενός άστρου νετρονίων μικρής μάζας δεν θα μπορούσε να εμφανίζει το ίδιο είδος φάσματος που παρατηρείται – αλλά είναι κάτι που συνάδει με μια μαύρη τρύπα που απορροφάει μάζα.

Ορισμένα blazars (ένα είδος ραδιοπηγών πάλσαρ) θα μπορούσαν να έχουν ένα παρόμοιο φάσμα, αλλά η χαμηλή απορρόφηση εδώ αποκλείει και αυτή την δυνατότητα. Το γεγονός ότι υπάρχει μια διαφορά με τις παρατηρήσεις μεταξύ 2004 και 2008 προκύπτει ότι δεν πρόκειται για μια περίπτωση πολλαπλών πηγών χαμηλής έντασης που αθροίζονται. Τέλος, η κατανομή της φωτεινότητας και το σχήμα του φάσματος δεν είναι συνεπής με την ιδέα ότι αυτό οφείλεται είτε σε σχετικιστική ή είτε σε γεωμετρική ακτινοβολία.

“Με τις περισσότερες άλλες αιτίες να έχουν εξαντληθεί, το μόνο συμπέρασμα που απομένει είναι ότι το αντικείμενο HLX-1 είναι η πιο ισχυρή περίπτωση που έχουμε μέχρι σήμερα να πρόκειται για μια μαύρη τρύπα ενδιάμεση μάζας", λένε οι ερευνητές. Οι υπολογισμοί που βασίζονται γύρω από την φωτεινότητα του αντικειμένου δείχνουν ότι έχει ένα χαμηλό όριο για τη μάζα περίπου στις 500 ηλιακές μάζες, δηλαδή ανήκει στο μέσο εύρος για αυτή την κατηγορία του αντικειμένου. Ωστόσο, οι συντάκτες της δημοσίευσης παραδέχονται ότι πρόκειται για μια συντηρητική εκτίμηση.

Πηγή: Scientific Blogging