Galaktyka Andromedy

Czarna dziura o masie pośredniej w Galaktyce Andromedy? Pomiary na to wskazują

W Galaktyce Andromedy zidentyfikowano czarną dziurę o masie prawie 100 000 razy większej od masy Słońca. Jeżeli analizy zostaną potwierdzone, będzie to rzadki przypadek czarny dziury o masie pośredniej (IMBH).

Zespół naukowców z Liverpool John Moores University pod kierownictwem Renuki Pechetti odkrył w Galaktyce Andromedy czarną dziurę o masie ok. 100 000 mas Słońca. Jest to czarna dziura o masie pośredniej – wyniki analiz można znaleźć na serwerze pre-printów arXiv.

Gdzie są wszystkie czarne dziury o masie pośredniej?

Większość czarnych dziur, które znamy, można zaklasyfikować do jednej z dwóch grup. Są to czarne dziury o masie gwiazdowej, do 100 razy większe od masy Słońca oraz supermasywne czarne dziury, których masa zaczyna się od ok. miliona mas Słońca. Czy to oznacza, że pomiędzy tymi wartościami skrajnymi nie ma czarnych dziur? Niekoniecznie, choć niezwykle trudno je znaleźć.

Czarna dziura o masie pośredniej (IMBH) to czarna dziura o masie większej od czarnej dziury o masie gwiazdowej, ale mniejszej od supermasywnej czarnej dziury. Do tej pory liczba detekcji IMBH była niezwykle mała, co stanowi pewien problem dla astronomów.

Duża populacja czarnych dziur o masie pośredniej mogłaby pomóc astronomom wypełnić istniejącą lukę, proponując tym samym mechanizm, który pozwala na wzrost tym niezwykle egzotycznym obiektom. Wszystko to prowadzi nas do Galaktyki Andromedy, a dokładniej – gromady kulistej oznaczonej jako B023-G078. Ma ona masę ok. 6,2 mln mas Słońca.

Zgodnie z obowiązującymi modelami, gromady kuliste mogą powstawać wtedy, gdy jedna galaktyka pochłania drugą. Wbrew pozorom, jest to dość częste zjawisko – Droga Mleczna robiła to już wiele razy, podobnie jak Andromeda. Gromady kuliste są tym, co pozostało z rdzeni mniejszych galaktyk, które zostały wchłonięte przez większe galaktyki.

Wyniki są jednoznaczne – ale czy na pewno?

Zespół Pechetti zbadał zawartość metali w B023-G078 i ustalił, że gromada liczy ok. 10,5 mld lat. Uczeni następnie zbadali sposób, w jaki gwiazdy poruszają się wokół centrum gromady, aby oszacować wielkość czarnej dziury, która powinna się skrywać w centrum. Wyniki wskazały na masę ok. 91 000 mas Słońca, co stanowi ok. 1,5% masy gromady.

Co z tego wynika? Galaktyka macierzysta B023-G078 prawdopodobnie była galaktyką karłowatą, o masie ok. miliarda mas Słońca. Dla porównania – masa Wielkiego Obłoku Magellana (galaktyki karłowatej krążącej wokół Drogi Mlecznej) – to 188 mld mas Słońca. Z kolei masa Andromedy przekracza 1,5 biliona mas Słońca.

Czytaj też: W centrum Drogi Mlecznej może znajdować się coś zupełnie innego niż czarna dziura

Naukowcy twierdzą, że w centrum B023-G078 musi znajdować się czarna dziura o masie pośredniej. Nic innego nie pasuje do wyjaśnienia tej anomalii.

Astronomowie apelują o przeprowadzenie dalszych badań, bo być może trudno uchwytną IMBH mamy jak „na talerzu”.