Pred dvoma týždňami (27. novembra) astronómovia uverejnili noviny v časopise Nature, v ktorých tvrdia, že našli neskutočne obrovskú čiernu dieru neďaleko Zem. Keby mali pravdu, bol by to veľký šok z astrofyziky, ktorý by podporoval teórie o tom, ako a kde sa vytvárajú také veľké čierne diery. Zdá sa však, že sa pravdepodobne mýlili.
Vedci si mysleli, že vzácnu obrovskú čiernu dieru, 70-krát väčšiu ako naša slnko, našli ako súčasť binárneho systému známeho ako LB-1, ktorý je 15 000 svetelných rokov od Zeme. Teraz však dva nezávislé noviny uverejnené v databáze arXiv tento týždeň našli ten istý základný problém s týmto tvrdením: Spoliehal sa na dôkaz, že neviditeľná čierna diera sa krútila veľmi nepatrne, pretože sa okolo nej otáčala jeho ťažká spoločník, známa ako hviezda B. , Rozdiel medzi miernym vrtkaním čiernej diery a rýchlym pohybom hviezdy naznačoval, že čierna diera bola oveľa väčšia - ak by boli bližšie k sebe, mohli by ste očakávať, že sa čierna diera pohybuje rovnako ako hviezda. Podľa dvoch nových článkov však vedci nesprávne interpretovali, čo videli vo svetle vzdialeného systému.
Predstavte si zápasníka sumo šľahajúceho bowlingovú guľu okolo kruhov na konci dlhej reťaze. Takto fungoval model tohto systému v dokumente Nature. Zápasník v tomto scenári (čierna diera) by sa trochu posunul tam a späť, aby kompenzoval váhu lopty (spoločník), ale lopta by urobila väčšinu pohybu. Ak ste poznali hmotnosť bowlingovej lopty a vedeli ste, ako veľmi sa každý pohyboval, môžete vypočítať hmotnosť zápasníka sumo.
Problém je v tom, že krútiaci kúsok svetla, ktorý vedci postavili, nazvaný „emisná línia Hα“, teraz vyzerá, že vôbec nevyšiel z čiernej diery. To znamená, že meranie hmotnosti vyfúknutia mysle je pravdepodobne nesprávne.
„Máte takú veľkú hviezdu B, a to je jedna zložka. A potom je čierna diera druhou zložkou,“ povedala Jackie Faherty, astrofyzikka z Amerického prírodovedného múzea v New Yorku, ktorá nebola. nie sú zapojené do žiadneho z týchto dokumentov. "Takže máte tieto dve veci, na ktoré sa pozeráte, ale môžu sa navzájom zmiasť."
Teleskopy na Zemi nie sú spravidla dosť ostré na to, aby jednotlivé objekty v hviezdnych systémoch dokázali dostatočne dobre zmerať svoje pohyby - najmä ak je jedným z týchto objektov čierna diera, ktorá je viditeľná iba z tenkého „narastacieho disku“ materiálu okolo jeho hlavného tela. , Štúdium týchto systémov si preto často vyžaduje analýzu vzorcov v jednotlivých frekvenciách svetla vychádzajúcich zo systémov a ich použitie na vyvodenie záverov o tom, čo sa v nich deje.
LB-1 má jeden veľmi jasný zdroj údajov: Všetko svetlo vychádzajúce z normálnej B hviezdy v systéme. Vedci môžu merať svoje pohyby pomocou Dopplerovho efektu, ktorý spôsobuje predlžovanie svetelných vlnových dĺžok a javí sa ako sčervenanie svetla, keď sa hviezda pohybuje smerom od Zeme, a potom sa stáva trochu modrejšou, keď sa pohybuje späť na Zem. Vedci môžu sledovať tento Dopplerov efekt v rade emisných vedení - najmä v jasných frekvenciách žiarenia, ktoré zodpovedajú jednotlivým vlastnostiam hviezdy.
V dokumente Nature uverejnili vedci ďalšiu emisnú linku v systéme, líniu Ha, ktorá podľa všetkého nepochádzala od normálnej hviezdy. Zistili, že tiež vykazuje mierny Dopplerov efekt, naznačujúc, že jeho zdroj sa trochu pohol a naznačujú, že pravdepodobne prišiel z disku materiálu okolo neviditeľnej čiernej diery v systéme. Nové články našli, že vedci v prírode nedokázali úplne oddeliť údaje od jasného zdroja, hviezdy a od slabého zdroja. Toto zdanlivé krútenie v línii Ha bolo akýmsi ilúziou vytvorenou svetlom od spoločníckej hviezdy a zmizne, akonáhle správne odčítate tento zdroj. Čokoľvek robí čiaru Hα, vôbec sa nepohybuje vo vzťahu k systému.
„Po zdôraznení je to veľmi ľahké pochopiť - nie je to nič nejasné a myslím si, že väčšina astronómov by pochopila tento argument a súhlasila,“ Leo C. Stein, astrofyzikka z Mississippi, ktorá sa tiež nezúčastnila na žiadnom z týchto dokumenty, povedal Live Science.
Povedal, že po tom, čo videl nové noviny, je „veľmi skeptický“ k pôvodnému tvrdeniu časopisu Nature o hmotnosti čiernej diery.
Ak sa línia Hα nepohybuje, znamená to jednu z dvoch vecí: Kalifornská univerzita, Berkeley, astrofyzici Kareem El-Badry a Eliot Quataert napísali vo svojom príspevku, jednu z dvoch publikovaných pre arXiv, ktorá identifikovala problém Ha.
„Jedna predstaviteľná interpretácia je, že spoločník je čierna diera s ešte vyššou hmotnosťou, ako sa uvádza v správe,“ napísali.
Možno má čierna diera takú úžasnú veľkosť, že sa nezdá, že by sa vôbec kroutila pod gravitačným vplyvom jej spoločníckej hviezdy.
„Tento scenár považujeme za mimoriadne nepravdepodobný,“ napísali.
Neexistujú žiadne ďalšie dôkazy o takej veľkej čiernej diere v systéme.
Pravdepodobnejší scenár je, že systém obsahuje typickejšiu čiernu dieru viac-menej na stupnici slnka a čiara Hα pochádza z nejakého iného zdroja, ako je uvedené v druhom dokumente arXiv, od väčšieho tímu z Katholieke. Universiteit Leuven a Kráľovské observatórium v Belgicku.
Tretí príspevok od tímu výskumníkov z Nového Zélandu, Kanady a Austrálie identifikoval niekoľko ďalších problémov s dokumentom Nature, vrátane toho, že autori pravdepodobne nesprávne odhadli vzdialenosť k systému. Je to presvedčivé, povedal Stein, ale problém Ha predstavuje oveľa jednoduchší problém.
Systém je stále zaujímavý a El-Badry v tweetu povedal, že sa teší na jeho podrobnejšie štúdium. Úhľadne však zapadá do existujúcich teórií astrofyziky, čo ľahko vysvetľuje menšie čierne diery v tejto oblasti vesmíru, ale snaží sa vysvetliť, ako by sa mohla vytvoriť oveľa väčšia čierna diera.
„Toto je príbeh o tom, ako veda napreduje,“ povedal Faherty Live Science. „Vedci sa skutočne zaujímali, pretože to bol akýsi zaujímavý tlak na to, čo by sme mohli vziať do úvahy v našej teórii hviezdneho vývoja. Ale veda postupuje aj vtedy, keď si navzájom dôkladne preveríme svoju prácu, a to sa stalo v tomto prípade.“
