Στο κέντρο του γαλαξία μας Γαλαξία, κάθεται σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που ονομάζεται Τοξότης Α *, η οποία έχει μάζα 4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου μας. Οι επιστήμονες εδώ και πολύ καιρό θεωρούν ότι είναι απίθανο αυτή η μαύρη τρύπα να υπάρχει μόνος. Αλλά δεν είχαν ακόμη αποδείξεις ότι αυτά τα άλλα όργανα υπήρχαν μέχρι τώρα.
Όπως αναφέρουν οι Nell Greenfieldboyce για το NPR, οι ερευνητές ανίχνευσαν την ύπαρξη περίπου δώδεκα μαύρων οπών που περιστρέφονται γύρω από το γαλαξιακό κέντρο, εκτιμώντας ότι μπορεί να υπάρχουν έως και 10.000 απομονωμένες μαύρες τρύπες στην περιοχή.
Οι μαύρες τρύπες δεν εκπέμπουν ορατό φως ή ακτινοβολία, καθιστώντας εξαιρετικά δύσκολη την άμεση παρατήρηση τους χρησιμοποιώντας την τρέχουσα τεχνολογία μας. Αλλά οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν πώς αλληλεπιδρούν με τα κοντινά όργανα. Για το τελευταίο εύρημα, οι ερευνητές πήραν το σήμα από ένα αστέρι που περιστρέφεται γύρω από τη μαύρη τρύπα, γεγονός που προκαλεί το σύστημα να εκπέμπει ακτινοβολία ακτίνων Χ.
Για την τελευταία μελέτη, μια ομάδα με επικεφαλής το εργαστήριο αστροφυσικής του Πανεπιστημίου της Κολούμπια πήρε από τα 12 χρόνια στοιχεία που συνέλεξε το Παρατηρητήριο X-Ray της NASA για την έρευνα για την προειδοποιητική ακτινοβολία εντός 13 ετών φωτός του γαλαξιακού κέντρου. Όπως εξηγεί ο Phil Charles, ένας αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον που δεν συμμετείχε στη μελέτη, για την Η Συζήτηση, η ομάδα βρήκε περίπου 100 πηγές ακτίνων Χ σε αυτήν την περιοχή αναζήτησης, συμπεριλαμβανομένων 26 σημάτων μέσα σε 3 έτη φωτός του Sagitarrius A * .
Ένα άλλο κοινό αντικείμενο, που ονομάζεται πάλσαρ μιλίων, εκπέμπει επίσης ένα παρόμοιο σήμα ακτινοβολίας με τα δυαδικά συστήματα. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι περίπου το ήμισυ των σημάτων που ανίχνευσαν ήταν από παλμούς, αφήνοντας 13 σήματα ακτίνων Χ που προέρχονται από μαύρες τρύπες με συντροφιά αστέρια. Δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους στο περιοδικό Nature .
"Είναι η επιβεβαίωση πολλών θεωριών που προέβλεπαν ότι αυτό θα έπρεπε να συμβεί", λέει ο Chuck Hailey, αστροφυσικός της Κολούμπια και πρώτος συγγραφέας της μελέτης, αναφέρει ο Ryan F. Mandelbaum του Gizmodo . "Αλλά είναι περίεργο να είχαμε πολλά και να μην τα δούμε πραγματικά".
Σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου, οι ερευνητές εκτιμούν ότι με βάση τη χωρική κατανομή των μαύρων τρυπών που βρέθηκαν, υπάρχουν πιθανώς 300 με 500 δυαδικά ψηφία μαύρης τρύπας στην άμεση περιοχή γύρω από το Sagitarius A * και περίπου 10.000 απομονωμένες μαύρες τρύπες που δεν περιστρέφονται από τα αστέρια.
Όπως αναφέρει η Sarah Gibbens στο National Geographic, αυτές οι εκτιμήσεις βασίζονται στη θεωρία ότι περίπου 1 στις 20 μαύρες τρύπες θα προσελκύσει ένα αστέρι χαμηλής μάζας. Ακόμα κι αν αυτός ο υπολογισμός είναι ελαφρώς μειωμένος, αναφέρει ο Gibbens, εξακολουθούν να υπάρχουν πιθανότητες περισσότερων μαύρων οπών από τους 60 περίπου επιστήμονες που έχουν εντοπίσει ακόμα.
"Ας υποθέσουμε ότι η θεωρία είναι λανθασμένη, ακόμη και κατά δύο ή τρία, " λέει ο Hailey. "Θα το πάρουμε. Αν υπάρχουν ακόμη και χιλιάδες από αυτούς, αυτό είναι θεαματικό, σε σύγκριση με το να μην βρεθεί κανένας. "
Ενώ η ανακάλυψη επιβεβαιώνει ότι οι φυσικοί έχουν ήδη θεωρήσει, ανοίγει επίσης νέους τομείς έρευνας. Για παράδειγμα, η κατανόηση της πυκνότητας και της κατανομής των μαύρων οπών στο γαλαξιακό κέντρο θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να καταλάβουν πότε και πόσο συχνά δημιουργούνται κύματα βαρύτητας - οι μαζικές εκρήξεις ενέργειας που παράγονται όταν συγκρούονται δύο μαύρες τρύπες - δημιουργούνται.
Αρχικά εντοπίστηκαν το 2015, τα βαρυτικά κύματα κρατούν υπόσχεση ότι θα βοηθήσουν τους αστρονόμους να ανιχνεύσουν αντικείμενα και περιοχές του σύμπαντος που δεν βλέπουν τα μάτια και τα τηλεσκόπια μας. "Ενισχύει τα επιχειρήματα υπέρ της ύπαρξης αυτών των πληθυσμών μαύρης τρύπας ως πιθανή πηγή βαρυτικών κυμάτων", λέει ο Μαντέμπαμ, ο Ίμρε Μπαρτς, φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Φλώριδας. "Αυτή είναι μια συναρπαστική επιβεβαίωση που ταιριάζει με την υπόλοιπη εικόνα όπως την καταλαβαίνουμε τώρα".
Ενώ οι 10.000 μαύρες τρύπες ακούγονται σαν πολλά, είναι ένα μικρό κλάσμα του συνολικού αριθμού των μαύρων τρυπών οι οποίοι εκτιμούν ότι η Γαλαξία περιέχει. Με βάση τους τρέχοντες υπολογισμούς, υπάρχουν 100 εκατομμύρια μαύρες τρύπες αστρικής μάζας στον δικό μας γαλαξία. Και εδώ είναι κάτι τρελό να εξετάσει: Μια νέα μαύρη τρύπα πιθανώς σχηματίζει κάπου στο σύμπαν κάθε δευτερόλεπτο.
