Cu două săptămâni în urmă (27 noiembrie), astronomii au publicat o lucrare în jurnalul Nature susținând că au găsit o gaură neagră imposibil de mare nu prea departe de Pământ. Dacă ar fi corecte, ar fi fost un șoc major pentru astrofizică, teorii ascendente despre cum și unde se formează astfel de găuri negre uriașe. Dar se pare că au greșit probabil.
Cercetătorii au crezut că au găsit rara, uriașă gaură neagră, de 70 de ori mai mare decât soarele nostru, ca parte a unui sistem binar cunoscut sub numele de LB-1 care se află la 15.000 de ani-lumină de pe Pământ. Însă acum, două lucrări independente publicate în baza de date arXiv în această săptămână au găsit aceeași problemă de bază cu acea afirmație: s-a bazat pe dovezi că gaura neagră nevăzută se rătăcea foarte ușor, în timp ce steaua lui grea însoțitoare, cunoscută sub numele de stea B, se rotea în jurul acesteia. . Diferența dintre ușoarea pericolă a găurii negre și mișcarea rapidă a stelei sugera că gaura neagră era mult mai mare - dacă ar fi mai aproape de dimensiunea celuilalt, te-ai aștepta ca gaura neagră să se miște la fel de mult ca steaua. Cu toate acestea, potrivit celor două noi lucrări, cercetătorii au interpretat greșit ceea ce vedeau în lumina sistemului îndepărtat.
Imaginează-ți un luptător de sume biciuind o minge de bowling în cercuri la capătul unui lanț lung. Cam așa a funcționat modelul acestui sistem în lucrarea Nature. Luptătorul din acel scenariu (gaura neagră) s-ar schimba puțin înainte și înapoi pentru a compensa greutatea mingii (steaua însoțitoare), dar mingea ar face cea mai mare parte din mișcare. Dacă știai masa mingii de bowling și știai cât de mult se mișcă fiecare, puteți calcula masa luptătorului de sumo.
Problema este că picura de lumină care cercetătorii au construit afirmația - numită „linia de emisie Hα” - se pare că nu a venit deloc din gaura neagră. Aceasta înseamnă că măsurarea masei care suflă mintea este probabil greșită.
"Aveți această masă înaltă" stea B ", și aceasta este o componentă. Și atunci gaura neagră este cealaltă componentă", a declarat Jackie Faherty, astrofizician la Muzeul American de Istorie Naturală din New York, care nu era " sunt implicat în oricare dintre aceste lucrări. "Deci, aveți aceste două lucruri pe care le priviți, dar se pot încurca unul cu celălalt."
Telescoapele de pe Pământ în general nu sunt suficient de ascuțite pentru a rezolva obiectele individuale din sistemele stelare suficient de bine pentru a-și măsura mișcările - mai ales atunci când unul dintre aceste obiecte este o gaură neagră, vizibilă doar din „subțirele disc” de material din jurul corpului său principal. . Așadar, studierea acestor sisteme necesită adesea analizarea tiparelor în frecvențele individuale ale luminii care provin din sisteme și utilizarea acestora pentru a trage inferențe despre ceea ce se întâmplă în interiorul lor.
LB-1 are o sursă de date foarte luminoasă: toată lumina care iese din steaua B normală din sistem. Cercetătorii pot măsura mișcările acestuia folosind efectul Doppler, ceea ce face ca lungimile de undă ușoare să se lungească și lumina să pară roșită pe măsură ce steaua se îndepărtează de Pământ, apoi se obține un pic mai albastru pe măsură ce se deplasează înapoi spre Pământ. Cercetătorii pot urmări acel efect Doppler într-o serie de linii de emisie - în special frecvențele luminoase de radiații care corespund caracteristicilor individuale ale stelei.
În documentul Nature, cercetătorii au găsit o altă linie de emisie în sistem, linia Hα, care nu părea să provină de la steaua normală. Ei au descoperit că a prezentat, de asemenea, un efect Doppler ușor, ceea ce sugerează că sursa sa se mișcă puțin și sugerează că acesta provine probabil de pe discul de material din jurul unei găuri negre nevăzute în sistem. Ceea ce au descoperit noile lucrări este că cercetătorii Naturii nu au reușit să dezintegreze complet datele de la sursa strălucitoare, stea și de la sursa slabă. Acea aparentă război în linia Hα a fost un fel de iluzie creată de lumină de la steaua tovarășă și dispare odată ce scăpați corespunzător sursa respectivă. Orice face linia Hα nu se mișcă deloc în raport cu sistemul.
"După ce s-a subliniat, este foarte ușor de înțeles - nu este ceva obscur și cred că majoritatea astronomilor ar înțelege argumentul și ar fi de acord", a spus Leo C. Stein, un astrofizician al Universității din Mississippi, care, de asemenea, nu a fost implicat în niciunul dintre acestea lucrări, a spus Live Science.
El a spus că după ce a văzut noile lucrări este „foarte sceptic” în legătură cu afirmația inițială a hârtiei Natura despre masa găurii negre.
Dacă linia Hα nu se mișcă, asta înseamnă unul dintre cele două lucruri, Universitatea din California, Berkeley, astrofizicienii Kareem El-Badry și Eliot Quataert au scris în lucrarea lor, unul dintre cele două publicate în arXiv care a identificat problema Hα.
„O interpretare imaginabilă este că tovarășul este o gaură neagră cu o masă chiar mai mare decât cea raportată”, au scris ei.
Poate gaura neagră are o dimensiune atât de stupidă încât nu pare să rătăcească deloc sub influența gravitațională a stelei sale.
„Considerăm acest scenariu ca fiind extrem de puțin probabil”, au scris ei.
Nu există alte dovezi ale unei găuri negre atât de mari în sistem.
Așadar, scenariul este cel mai probabil ca sistemul să conțină o gaură neagră mai tipică mai mult sau mai puțin pe scara soarelui, iar linia Hα provine de la o altă sursă, așa cum este prezentată în a doua lucrare arXiv, de la o echipă mai mare din Katholieke Universiteit Leuven și Observatorul Regal, ambele din Belgia.
O a treia lucrare, dintr-o echipă de cercetători din Noua Zeelandă, Canada și Australia, a identificat mai multe probleme cu documentul Nature, inclusiv că autorii au judecat probabil distanța față de sistem. Este convingător, a spus Stein, dar problema Hα prezintă o problemă mult mai simplă.
Sistemul este încă interesant, iar El-Badry a spus într-un tweet că așteaptă cu nerăbdare să îl studieze mai detaliat. Dar se încadrează mai bine în teoriile existente despre astrofizică, care explică cu ușurință găurile negre mai mici din această regiune a spațiului, dar luptă pentru a explica cum s-ar fi putut forma o gaură neagră mult mai mare.
"Aceasta este o poveste despre cum progresează știința", a spus Faherty pentru Live Science. "Oamenii de știință au devenit într-adevăr intrigați pentru că a fost un fel de apăsare interesantă către ceea ce am putea considera în teoria noastră despre evoluția stelară. Dar știința progresează și atunci când verificăm cu atenție lucrările celuilalt, și asta s-a întâmplat în acest caz."
