Отприлике 16.000 светлосних година од Земље налази се сферични глобус од милион звезда који датирају још из раних година свемира. Овај густи грозд, назван 47 Туцанае, има радијус од око 200 светлосних година и једно је од најсјајнијих гроздова на нашем ноћном небу. Унутар 47 Туцанае, интензивне гравитационе силе су током времена сортирале звезде, гурајући мање густе звезде споља и стварајући врло густу унутрашњу језгру која одолева спољној контроли.
Сличан садржај
- Можете ли се срушити у црну рупу?
- Научници чују две сударе још старијих црних рупа
- Супермасивне црне рупе могу бити чешће него што се мислило раније
- Стари, густи звијездани кластери могли би бити мјесто потраге за сложеним туђинским животом
"Проучавање глобуларних кластера неуобичајено је изазовно", каже Булент Кизилтан, астрофизичар из Харвард-Смитхсониан Центра за астрофизику. Постоји толико много звезда упакованих једна поред друге, каже он, да је хватање зрачења из средишта једне поред немогуће. Иако су научници дуго сумњали да 47 Туцана може садржати црну рупу у њеном средишту, као што се чини да многи други глобуларни гроздови то нису могли доказати.
Сада, у студији објављеној јуче у часопису Натуре, Кизилтан и његове колеге помогли су да се завири у срце 47 Туцанае-а како би пронашли прву из нове класе средњих црних рупа.
Упркос њиховом имену, црне рупе заправо и нису тако црне, каже Кизилтан. Како раздвајају звезде, довољно несретне да лутају у своје руке, он каже да око њих формирају диск светлих, топлих гасова који је познат и као акректни диск. Црне рупе не дозвољавају да видљива светлост побјегне, али обично емитују рендгенске зраке док троше те гасове. Међутим, 47 Туцанае је толико густо да у његовом центру нема преосталих гасова да би црна рупа могла да прогута.
Кизилтан је употријебио своје знање у другом чудном типу свемирског објекта - пулсару - како би испробао нови начин откривања ове неухватљиве врсте црних рупа.
Пулсари нам „пружају платформу коју можемо да користимо за проучавање ситних промена у околини“, каже Кизилтан. Ове звезде које у веома правилним интервалима емитују „импулсе“ зрачења могу се користити као референтне тачке за мапирање космичких формација, укључујући глобуларне кластере; Кизилтан их успоређује са "космичким атомским сатовима."
Са два десетине пулсара на ивицама 47 Туцанае као водичи, Кизилтан и његов тим били су у стању да направе симулације како се глобуларни кластер еволуирао током времена, а посебно како се гушће и мање густе звезде сврставају у данашње положаје.
Ове симулације биле су масовни подухват, каже Кизилтан, а потребно је отприлике шест до девет месеци да се заврши чак и на изузетно моћним рачунарима. Због чега није био одушевљен, каже, кад су рецензенти у Натуреу затражили додатне симулације које су на крају требале још годину дана.
Али тај напор је био вредан тога, каже Кизилтан, јер је довео до нечег невиђеног: првог открића црне рупе унутар глобуларне групе. Након стотине симулација, каже, једини могући сценариј који би могао довести до развоја данашњих 47 Туцанае-а показао је црну рупу у густом центру без плинова глобалног кластера. Кизилтан каже да ово претходно непромишљено окружење за црну рупу отвара нова места за потрагу.
"Може се само замислити шта вреба у центрима других глобалних кластера", каже Кизилтан.
Оно што је такође узбудљиво, напомиње Кизилтан, јесте величина црне рупе коју су његове симулације предвиделе. До сада су научници углавном пронашли мале црне рупе (оне отприлике величине звезда које су се срушиле да би их формирале) и супермасивне црне рупе (оне хиљадама пута веће од нашег Сунца). Црне рупе средње величине углавном су избегле научнике - иако не због недостатка покушаја.
Црна рупа предвиђена у центру од 47 Туцанае налази се унутар овог ретког средњег терена, каже Кизилтан. Даљња студија ове потенцијалне црне рупе могла би пружити нове увиде о томе како и зашто се формирају ове углавном непознате врсте црних рупа.
Можда је још важније од самих открића како су Кизилтан и његов тим стигли до њих. Кизилтан и његови сарадници ослањали су се на математичку теорију коју су два америчка криптографа развили 1950-их како би помогли да се израчунају вероватне расподеле звезда у 47 Туцанае. "Они су развили ову математичку методу да саставе непотпуне информације како би видели ширу слику", каже Кизилтан.
Кизилтан ради на усавршавању свог новог приступа и овом новом методом користи се за преглед других популација звезда због претходно невидљивих црних рупа. Моћни нови научни рачунари и други инструменти који ће бити доступни на мрежи у наредним годинама ће помоћи у овој потрази, каже он.
"У овом раду смо први пут урадили много ствари", каже Кизилтан. У исто време, „још увек постоји толико много ствари које треба учинити“.
