Hale af omstrejfende sort hul, der gemmer sig i Mælkevejen

Det er svært at finde sorte huller, fordi de er helt sorte. I nogle tilfælde forårsager sorte huller virkninger, som kan ses. For eksempel hvis et sort hul har en ledsagerstjerne, gas, der strømmer ind i det sorte hul, hober sig op omkring det og danner en skive. Skiven varmes op på grund af det sorte huls enorme tyngdekraft og udsender intens stråling. Men hvis et sort hul svæver alene i rummet, der ville ikke kunne observeres nogen emissioner fra den.

Et forskerhold ledet af Masaya Yamada, en kandidatstuderende ved Keio University, Japan, og Tomoharu Oka, professor ved Keio University, brugte ASTE-teleskopet i Chile og 45-m radioteleskopet ved Nobeyama Radio Observatory, begge drevet af Japans National Astronomical Observatory, at observere molekylære skyer omkring supernova-resten W44, ligger 10, 000 lysår væk fra os. Deres primære mål var at undersøge, hvor meget energi der blev overført fra supernovaeksplosionen til den omgivende molekylære gas, men de fandt tilfældigvis tegn på et skjult sort hul ved kanten af ​​W44.

Under undersøgelsen, holdet fandt en kompakt molekylær sky med gådefuld bevægelse. Denne sky, kaldet "kuglen, "har en hastighed på mere end 100 km/s, som overstiger lydens hastighed i det interstellare rum med mere end to størrelsesordener. Ud over, denne sky, med størrelsen af ​​to lysår, bevæger sig baglæns mod Mælkevejsgalaksens rotation.

For at undersøge kuglens oprindelse, holdet udførte intensive observationer af gasskyen med ASTE og Nobeyama 45-m radioteleskopet. Dataene indikerer, at kuglen ser ud til at springe ud fra kanten af ​​W44 supernova-resten med enorm kinetisk energi. "Det meste af kuglen har en ekspanderende bevægelse med en hastighed på 50 km/s, men spidsen af ​​kuglen har en hastighed på 120 km/s, " sagde Yamada. "Dens kinetiske energi er et par tiere gange større end den, der injiceres af W44 supernovaen. Det virker umuligt at generere sådan en energisk sky under almindelige miljøer."

Holdet foreslog to scenarier for dannelsen af ​​Bullet. I begge tilfælde en mørk og kompakt tyngdekraftskilde, muligvis et sort hul, har en vigtig rolle. Et scenarie er "eksplosionsmodellen", hvor en ekspanderende gasskal af supernova-resten passerer et statisk sort hul. Det sorte hul trækker gassen meget tæt på sig, giver anledning til en eksplosion, som accelererer gassen mod os, efter at gasskallen har passeret det sorte hul. I dette tilfælde, astronomerne vurderede, at massen af ​​det sorte hul ville være 3,5 gange solmassen eller større. Det andet scenarie er "irruptionsmodellen", hvor et sort hul med høj hastighed stormer gennem en tæt gas, og gassen trækkes med af det sorte huls stærke tyngdekraft for at danne en gasstrøm. I dette tilfælde, forskere vurderede, at massen af ​​det sorte hul ville være 36 gange solmassen eller større. Med det nuværende datasæt, det er svært for holdet at skelne, hvilket scenarie der er mest sandsynligt.

Teoretiske undersøgelser har forudsagt, at 100 millioner til 1 milliard sorte huller skulle eksistere i Mælkevejen, selvom kun 60 eller deromkring er blevet identificeret gennem observationer til dato. "Vi fandt en ny måde at opdage vildfarne sorte huller på, " sagde Oka. Holdet forventer at skille de to mulige scenarier ad og finde mere solidt bevis for et sort hul i kuglen med observationer med højere opløsning ved hjælp af et radiointerferometer, såsom Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).