Κατά την έρευνα ενός σμήνους αστέρων σε άμεση γειτνίαση με την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα SgrA* (Τοξότης Α*) στο κέντρο του γαλαξία μας, μια διεθνής ομάδα ερευνητών με επικεφαλής Dr. Florian Peißker βρήκε ενδείξεις μιας άλλης, ενδιάμεσης μάζας μαύρης τρύπας.
Παρά τις τεράστιες ερευνητικές προσπάθειες, μόνο περίπου 10 τέτοιες μαύρες τρύπες ενδιάμεσης μάζας έχουν βρεθεί μέχρι σήμερα σε ολόκληρο το σύμπαν μας. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι σχηματίστηκαν λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Με τη συγχώνευσή τους, λειτουργούν ως “σπόροι” για υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.
Τι αποκαλύπτει η νέα μελέτη
Η μελέτη αποκαλύπτει ότι οι αστέρες στον IRS 13 κινούνται με έναν αναπάντεχα τακτοποιημένο τρόπο, αντίθετα με την αρχική υπόθεση ότι θα ήταν τοποθετημένοι τυχαία. Αυτή η τακτική κίνηση μπορεί να υποδεικνύει ότι ο IRS 13 αλληλεπιδρά με την Sgr A* (την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα του γαλαξία μας), γεγονός που επηρεάζει την κίνηση των αστεριών.
Επιπλέον, οι παρατηρήσεις με πολλαπλά μήκη κύματος από το Very Large Telescope, το ALMA και το Chandra δείχνουν ότι ο λόγος για τη συμπαγή μορφή του IRS 13 θα μπορούσε να είναι η παρουσία μιας μαύρης τρύπας στο κέντρο του αστερισμού.
Αυτό υποστηρίζεται από την παρατήρηση χαρακτηριστικών ακτίνων Χ και ιονισμένων αερίων που περιστρέφονται με ταχύτητες αρκετών εκατοντάδων χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο σε δακτύλιο γύρω από την υποψία της ενδιάμεσης μαζικής μαύρης τρύπας.
Ένας ακόμη δείκτης για την παρουσία μιας ενδιάμεσης μαζικής μαύρης τρύπας είναι η ασυνήθιστα υψηλή πυκνότητα του αστερισμού, η οποία υπερβαίνει οποιαδήποτε άλλη γνωστή πυκνότητα αστερισμού στον γαλαξία μας.
Εικόνα και ανάλυση των δεδομένων ύπαρξης μαύρης τρύπας
Αυτό το διάγραμμα εύρεσης, που καταγράφηκε στο φάσμα L με το NACO το 2004, εμφανίζει όλες τις πηγές του συστήματος IRS 13, συμπεριλαμβανομένων των διανυσμάτων κανονικής κίνησής τους. Κάθε ταχύτητα έχει πολλαπλασιαστεί επί συντελεστή 0,05 για να βελτιωθεί η αναπαράσταση των βελών για τον αναγνώστη. Το μήκος του βέλους ταχύτητας στην κορυφή της εικόνας κλιμακώνεται με το μέγεθος των βελών κανονικής κίνησης για κάθε πηγή. Οι κύκλοι στη θέση των μεμονωμένων πηγών δείχνουν τη φύση και την ηλικία τους. Ενώ όλοι οι κύκλοι με πράσινο (αντικείμενα DS) και ροζ (αντικείμενα με ελληνικά ονόματα) χρώμα αντιπροσωπεύουν νεαρά αντικείμενα με εκτιμώμενη ηλικία <1 εκατομμύριο χρόνια (Myr), οι καφέ (αστέρες Ε) και μπλε (αντικείμενα DS) κύκλοι δείχνουν αστέρες κύριας ακολουθίας με ηλικία >1 Myr.
Διάγραμμα Εύρεσης των Μελών του Συστήματος IRS 13.
Η ανάλυση της έρευνας στο The Astrophysical Journal
Όπως περιφράφεται αναλυτικά στην ίδια την έρευνα στο The Astrophysical Journal με τίτλο «The Evaporating Massive Embedded Stellar Cluster IRS 13 Close to Sgr A*. II. Kinematic Structure.», η ύπαρξη δύο διακριτών και φαινομενικά ανεξάρτητων πληθυσμών σκονισμένων αστρικών αντικειμένων στο «Nuclear Stellar» του Γαλαξία μας, δηλαδή IRS 13 και S-cluster, ενδέχεται να οφείλεται σε μια γενική διαδικασία που περιγράφει την ιστορία σχηματισμού άστρων στο Κεντρικό Γαλαξιακό Κέντρο (GC).
Ο πρώτος αστερισμός θεωρείται ότι είναι εμπλεγμένος στους δίσκους με την φορά των ρολογιών και αντίθετα από αυτήν, μια μεγάλης κλίμακας κατανομή αστεριών που αποκαλύφθηκε μέσω της ανάλυσης των αστεριών σε διάφορες αποστάσεις από τη Sgr A*, την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο GC.
Πρόσφατα, αυτή η μεγάλης κλίμακας κατανομή αναφέρθηκε ότι παρουσιάζει μια πολυδιάστατη δομή με τουλάχιστον τέσσερα συστατικά. Κινούμενοι από αυτό το εύρημα, επανεξετάζεται ο ανισότροπος αστερισμός IRS 13 και βρίσκονται ισχυρές ενδείξεις για μια δομή παρόμοια με δίσκο.
Μια εξέταση περίπου 50 ατομικών τροχιών αστέρων αποκαλύπτει μια νέα δομή που δεν ακολουθεί καμία τάση γνωστή από τη βιβλιογραφία.
Επιπλέον, εξετάζεται η πιθανότητα ενός αστερισμού που εισέρχεται προς το εσωτερικό και υπόκειται σε διαδικασίες σχηματισμού άστρων που υφίσταται διαδικασίες σχηματισμού άστρων, όπως προτείνεται από αρκετούς συγγραφείς.
Χρησιμοποιώντας μια απλοποιημένη προσομοίωση N-body* για να αναπαραχθούν τα παρατηρησιακά αποτελέσματα, συνάγεται το συμπέρασμα ότι…βρίσκονται ενδείξεις για έναν βαρυτικά σταθερό πυρήνα και σε ένα διαλυόμενο τμήμα. Δηλαδή εξετάζεται το σενάριο της ύπαρξης μιας μέσης μάζας μαύρης τρύπας περιτριγυρισμένης από μια καυτή αέρια ροή.
*N-body: Στη φυσική και την αστρονομία, μια προσομοίωση Ν-σώματος είναι μια προσομοίωση ενός δυναμικού συστήματος σωματιδίων, συνήθως υπό την επίδραση φυσικών δυνάμεων, όπως η βαρύτητα.