Gaia kunne registrere fritsvævende sorte huller, der passerer nær stjerner i Mælkevejen

Det med sorte huller er, at de er svære at se. Typisk kan vi kun opdage deres tilstedeværelse, når vi kan detektere deres tyngdekraft. Og hvis der er sorte huller, der simpelthen rejser gennem galaksen og ikke er bundet til en anden lysende astronom, ville det være djævelsk svært at opdage dem. Men nu har vi et nyt potentielt datasæt til at gøre det.

Gaia har netop udgivet sit massive 3. datasæt, der indeholder astrometridata for over 1,5 milliarder stjerner, omkring 1 % af det samlede antal stjerner i galaksen. Ifølge et nyt papir af Jeff Andrews fra University of Florida og Northwestern University kan det være muligt for Gaia at opdage forstyrrelser forårsaget af et slyngelstat sort hul, der kort interagerer med en af ​​de 1,5 milliarder stjerner i kataloget. Desværre er det bare ikke særlig sandsynligt, at en sådan interaktion faktisk fandt sted under Gaias observationstid.

Dette papir er det tredje i en serie, der udforsker potentielt at bruge mængden af ​​nye Gaia-data til at finde ledsagere til nogle af dens stjerner. Lysende stjerner er Gaias speciale, men mange har "mørke ledsagere", der ikke er lige så sporbare som deres lysemitterende partnere. Ikke alle disse mørke ledsagere er sorte huller - nogle kan være døde stjerner, der allerede er brændt igennem deres brændstofforsyning, men som ikke var massive nok til at danne et sort hul.

Det første papir så på, hvordan videnskabsmænd kunne bruge Gaias data til at opfange signaturer fra disse mørke ledsagere. Den anden fokuserede på, om dataene indeholder antydninger af meget lange binære orbitale forhold med orbitale perioder, der varer længere end observationstidslinjen. Begge disse undersøgelser peger på valide analyser, som nogen utvivlsomt vil foretage nu, hvor Gaia-dataene er frigivet. De adresserer dog ikke det, der potentielt er det mest interessante af alle mørke ledsagere – sorte huller.

Estimater anslår antallet af sorte huller i Mælkevejen til mellem 10 millioner og 1 milliard, mellem 0,01 % og 1 % af det sandsynlige samlede antal stjerner i galaksen. Men de fleste af disse er kun på størrelse med en stjerne og ekstremt svære at opdage ved hjælp af konventionelle data. Deres tiltrækning kan dog bare være mærkbar i Gaias datasæt.

Gaia indsamler selv astrometridata, som registrerer stjernernes position, bevægelser og størrelser. Enhver interaktion, hvor flygtig den end er, med et sort hul, kan potentielt påvirke enhver af disse målinger. Det er bare et spørgsmål om at forstå, hvad man skal kigge efter.

Det er måske ikke så let, som den komplekse matematik og "ekstreme antagelser", som detaljerne i Andrews-aviserne tydeliggør. Han bemærker, at omkring 300.000 stjerner i Gaias katalog udviser accelerationsbegivenheder. Han bemærker dog også, at med nogle meget overordnede antagelser om Mælkevejens indhold af mørkt stof, er ingen af ​​disse 300.000 observerede accelerationer sandsynligvis på grund af interaktioner med et slyngelstat sort hul.

Men det betyder ikke, at det ikke er muligt at opdage en sådan interaktion med Gaia. Faktisk mener Andrews, at det er muligt, med nogle flere antagelser om, hvordan selve galaksen er opbygget. Et slyngelagtigt sort hul, der midlertidigt interagerer med en lysende stjerne, er blot en sjælden begivenhed, som Gaia højst sandsynligt ikke fangede det i sin observationsperiode. Men hvis en anden videnskabsmand finder beviser for en sådan interaktion, der gemmer sig i dataene, eller hvis en anden mission længere i fremtiden formår at fange bevis for det, ville en sådan opdagelse være en velsignelse for sort huls videnskab. + Udforsk yderligere

Video:Gaia, den milliardstjernede landmåler