Pierwszy raz w historii naukowcom udało się zlokalizować kilkanaście małych czarnych dziur w wewnętrznym obszarze naszej Galaktyki, obejmującym przestrzeń o średnicy kilku lat świetlnych.
Astrofizyk Charles Hailey z Columbia University i jego współpracownicy zauważyli te obiekty dzięki ich interakcjom z gwiazdami, które powoli krążą wokół pozornie pustej przestrzeni. Wyniki badań naukowcy opublikowali w miesięczniku „Nature".
Odizolowane czarne dziury nie emitują światła, przez co są niewidoczne, ale za to „kradną" materiał z orbitujących gwiazd, podgrzewają go do bardzo wysokich temperatur, aż zaczyna on emitować promieniowanie rentgenowskie.
Dziura przy dziurze
Dzięki danym zabranym w ciągu ostatnich 12 lat przez orbitalny teleskop Chandra, pracujący w zakresie promieni rentgenowskich, Hailey'owi i jego współpracownikom udało się znaleźć 12 obiektów emitujących taką energię promieniowania rentgenowskiego, aby można je było uznać za czarne dziury z gwiazdowymi towarzyszami. W oparciu o teoretyczne założenia naukowcy wyliczyli, że tylko w niewielkiej części wewnętrznej naszej Galaktyki powinno być do 20 tysięcy niewidzialnych czarnych dziur.
Dotychczas teoria przewidywała, że ?Galaktyka powinna zawierać miliony, a nawet 100 milionów czarnych dziur, w tym także te, które były zbliżone do supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. Dotychczas istnienia żadnej z nich nie potwierdzono. Jednak analizy obserwacji przeprowadzonych przy użyciu teleskopu Chandra w sposób pośredni dowodzą, że nasza Galaktyka jest dosłownie usiana czarnymi dziurami.
– Dla astrofizyków to zawsze była tajemnica – mówi Hailey – Jeśli jest ich tak wiele, zaklętych w centralnym parseku (około 3,26 roku świetlnego), to dlaczego dotychczas nie widzieliśmy żadnych dowodów na ich istnienie? Tym bardziej że znalezienie tylko tych 12 niedawno odkrytych było naprawdę trudne.
Naukowcy nie wiedzą, w jaki sposób te niewielkie czarne dziury znalazły się w ??centrum Galaktyki. Być może przyciągnęła je grawitacja do największej w Galaktyce, supermasywnej czarnej dziury centralnej. Inną hipotezę zaproponował prof. Aleksiej Generozow z Columbia University. Astronom sugeruje, że czarne dziury mogły narodzić się bezpośrednio na dysku wokół supermasywnej czarnej dziury.
Analizując dane zebrane z teleskopu, naukowcy wykluczyli możliwość, że czarne dziury mogą być innymi ciałami kosmicznymi emitującymi silne promieniowanie rentgenowskie. Nie są to więc gwiazdy neutronowe czy białe karły, choć Charles Hailey przyznał, że nawet połowa źródeł, które znalazł jego zespół, może być szybkimi spinami gwiezdnych obiektów zwanych milisekundowymi pulsarami. Ta informacja wzbudziła w środowisku naukowym dyskusję, czy tajemniczy nadmiar promieniowania gamma w centrum Drogi Mlecznej nie pochodzi z pulsarów lub nawet ciemnej materii.
Naukowy spór toczony od lat
– Fizycy teoretyczni będą musieli odrzucić takie koncepcje i przyjąć zwyczajnie do wiadomości, że naprawdę promieniowanie pochodzi o ogromnej ilości czarnych dziur – podkreśla Hailey.
Spór o to, czy niewidoczne obiekty emitujące promieniowanie rentgenowskie są czarnymi dziurami czy innym formami materii, nie jest młody. W połowie lat 70. ubiegłego wieku młody astrofizyk Stephen Hawking założył się z amerykańskim kolegą Kipem Thornem, że niewidzialny obiekt w konstelacji Łabędzia emitujący promieniowanie rentgenowskie musi być czarną dziurą. Hawking zakład przegrał i musiał wykupić Thornowi roczną prenumeratę magazynu „Penthouse". Sporny obiekt stał się więc pierwszą czarną dziurą zaobserwowaną poprzez analizę wsysania przez nią gazu z krążącej w pobliżu gwiazdy. Kip Thorn w 2017 roku otrzymał wraz z Rainerem Wiessem i Barrym C. Barishem Nagrodę Nobla za zaobserwowanie fal grawitacyjnych.
Powody nieznane do dziś
Dzięki obserwacjom przeprowadzonym w grudniu 2008 roku przez należący do Europejskiego Obserwatorium Południowego Very Large Telescope jesteśmy pewni, że w samym środku Drogi Mlecznej znajduje się odległa o ok. 30 tys. lat świetlnych od Ziemi supermasywna czarna dziura. Na podstawie wieloletnich obserwacji ruchów gwiazd udało się wyznaczyć jej masę.
W 2012 roku odkryto kolejne czarne dziury emitujące silne promieniowanie rentgenowskie w gwiazdozbiorze Strzelca. Ostatnie badania wykazują, że niektóre z tych obiektów powstają z nieznanych nam dziś powodów.
Niepokojący jest także fakt, że może ich być znacznie więcej, niż dotychczas sądzono. Można nawet zaryzykować stwierdzenie, że te groźne pułapki grawitacyjne pożerające materię z naszej Galaktyki są niemal w każdym jej zakątku ze szczególnym zagęszczeniem w centrum Drogi Mlecznej.
