Para astronom menyebutnya deteksi pertama yang mungkin dari lubang hitam massa-menengah, mata rantai yang hilang dalam evolusi lubang hitam.
Konsep artis tentang lubang hitam massal antara, dengan piringan di sekitarnya, menyebarkan awan gas di dekat pusat Bima Sakti kita. Gambar melalui Tomoharu Oka (Keio University)
Para astronom di Jepang telah mendeteksi tanda-tanda yang pertama kalinya lubang hitam massa menengah di galaksi Bima Sakti kita. Mereka mulai dengan pengamatan terperinci dari awan gas yang penuh teka-teki, yang mengorbit hanya 200 tahun cahaya - lompatan dan lompatan pada skala jarak galaksi - dari pusat Bima Sakti. Mereka mengatakan awan gas mungkin telah dilemparkan oleh lubang hitam massa menengah dengan massa 100 ribu kali massa matahari kita. Jika demikian, lubang hitam ini mungkin menjadi kunci untuk memahami kelahiran lubang hitam supermasif yang terletak di pusat galaksi.
Astronom Tomoharu Oka di Universitas Keio di Jepang memimpin penelitian, yang telah dipublikasikan di Jepang Surat Jurnal Astrofisika. Apa yang membuat awan gas ini - yang telah diberi label CO-0.40-0.22 - tidak biasa adalah yang mengejutkan dispersi kecepatan lebar. Dengan kata lain, dalam awan gas ini, gas mengalir pada a rentang kecepatan yang sangat luas.
Tim menemukan fitur misterius ini dengan dua teleskop radio, yaitu Nobeyama 45-m Telescope di Jepang dan Teleskop ASTE di Chili, keduanya dioperasikan oleh National Astronomical Observatory of Japan. Kemudian mereka mulai memeriksa detail strukturnya.
Pengamatan sinar-X dan inframerah tidak menemukan benda yang padat. Itu berarti tidak ada lubang hitam dalam awan.
Tim kemudian melakukan simulasi komputer untuk mencari tahu apakah pengamatan awan gas cocok dengan skenario yang mungkin di mana gas telah dilempar keluar oleh sumber gravitasi yang kuat. Mereka menemukan bahwa sumber gravitasi hipotetis dengan 100 ribu kali massa matahari - di dalam area dengan jari-jari hanya 0,3 tahun cahaya - memberikan kesesuaian terbaik dengan data yang diamati.
Astronomer Oka berkata:
... kandidat terbaik untuk benda besar yang kompak adalah lubang hitam.
Jika asumsi mereka benar, ini adalah deteksi pertama dari lubang hitam massa menengah.
Para astronom sudah tahu tentang dua macam lubang hitam. Itu lubang hitam masal bintang - Massa yang berkisar dari sekitar 5 hingga beberapa kali massa matahari kita - diyakini terbentuk dalam ledakan supernova. Sementara itu, lubang hitam supermasif - diperkirakan terletak di pusat galaksi kita dan banyak galaksi lain di seluruh alam semesta - memiliki massa mulai dari beberapa juta hingga milyaran kali massa matahari kita. Tidak ada yang tahu bagaimana mereka terbentuk.
Satu gagasan adalah bahwa mereka terbentuk dari penggabungan banyak lubang hitam massa menengah. Jadi para astronom memahami gagasan tentang lubang hitam massal antara - lubang hitam dalam kisaran 100 ribu kali massa matahari kita - meskipun tidak ada yang pernah ditemukan.
Para astronom ini mengatakan hasil ini membuka cara baru untuk mencari lubang hitam dengan teleskop radio. Oka berkata:
Investigasi gerakan gas dengan teleskop radio dapat memberikan cara pelengkap untuk mencari lubang hitam.
Pengamatan survei area yang luas dari Bima Sakti dengan Nobeyama 45-m Telescope dan pengamatan resolusi tinggi dari galaksi terdekat menggunakan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) memiliki potensi untuk meningkatkan jumlah kandidat lubang hitam secara dramatis .
(Gambar a) Pusat Bimasakti terlihat pada garis emisi karbon monoksida 115 dan 346 GHz. Daerah putih menunjukkan kondensasi gas yang padat dan hangat. (Gambar b) Peta intensitas close-up di sekitar CO-0.40-0.22, kemungkinan black hole menengah antara. Elips menunjukkan struktur kulit dalam gas di sekitarnya. (Gambar c) Diagram dispersi kecepatan diambil sepanjang garis putus-putus yang ditunjukkan di atas. Dispersi kecepatan lebar 100 km / s dalam CO-0,40-0,22 menonjol. Gambar melalui NAOJ.
Intinya: Para astronom mengamati awan gas aneh yang mengorbit hanya 200 tahun cahaya dari pusat galaksi Bima Sakti kita. Di dalam awan, berbagai aliran gas bergerak dengan berbagai kecepatan. Para astronom menjalankan simulasi komputer untuk melihat apakah sesuatu mungkin telah menemukan awan gas dan melemparkannya ke luar, menyebabkan gerakan gas tersebut. Yang paling cocok untuk pengamatan adalah lubang hitam dari massa menengah - dengan 100 ribu kali massa matahari - yang tidak akan terlihat, tetapi mungkin di dekatnya. Jika itu masalahnya, ini adalah deteksi pertama dari lubang hitam massa menengah.