Gambar pusat Galaksi, diperoleh oleh Chandra Observatory dengan indikasi sumber radiasi x-ray termal dan non-termal dalam rentang daya dari 2 keV hingga 8 keVMenurut
prediksi fundamental dinamika bintang galaksi, lubang hitam harus bergeser ke pusat galaksi dan menumpuk di sana. Tetapi sampai saat ini, ahli astrofisika belum memiliki bukti aktual bahwa proses ini benar-benar terjadi di Bima Sakti kita. Kurangnya bukti semacam ini sedikit memalukan, mengingat skala fenomena.
Para ilmuwan dari Universitas Columbia (AS) bersama rekan-rekan dari Institut Ilmu Luar Angkasa (Space Science Institute, Colorado) dan Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian (Massachusetts) memutuskan untuk mengisi celah ini - dan melakukan
penelitian skala besar untuk menemukan lubang hitam di dekat pusat galaksi kita menurut data x-ray ruang Observatorium
Chandra . Selama 12 tahun terakhir, Chandra telah mengumpulkan 1,4 × 10
6 dari pengamatan pusat Galaxy menggunakan Advanced CCD Imaging Spectrometer I (ACIS-I).
Mengingat terlalu banyak sumber sinar-x di pusat Bimasakti, seperti sumber radio Sagitarius A (Sagitarius A, lubang hitam supermasif) dan IRS 13, serta emisi gas panas, para ilmuwan membatasi analisis mereka ke daerah yang tidak lebih dekat dari 5 ″ dari Sagitarius Dan itu sesuai dengan jarak proyeksi sekitar 0,2 parsec. Pada ilustrasi di atas, batas dalam dan luar wilayah pengamatan ditandai dengan lingkaran kuning. Perbatasan dalam sesuai dengan jarak proyeksi 0,2 pc dari pusat (8 ribu pc), dan luar - 1 pc. Elips ungu (7,8 × 3,9 pc) menunjukkan batas-batas radiasi sinar-X keras yang direkam oleh teleskop NuSTAR karena emisi termal dari kutub menengah. Sumber radiasi termal dan non-termal pada peta ditunjukkan oleh lingkaran merah dan biru. Seperti yang Anda lihat, sumber radio non-termal terkonsentrasi terutama di antara dua lingkaran kuning. Secara total, di wilayah antara 0,2 dan 3,8 pc, 415 sumber radio terdeteksi dalam kisaran daya dari 2 keV hingga 8 keV. Setelah penyaringan, 92 sumber tetap, 26 di antaranya berada pada jarak proyeksi lebih dekat dari 1 parsec ke pusat.
Diketahui bahwa sifat radiasi "non-termal" adalah karakteristik sistem biner dengan lubang hitam, bintang neutron, dan pulsar.
Lubang hitam tunggal hampir mustahil untuk dideteksi. Tetapi jika lubang hitam memiliki pendamping dalam bentuk bintang neutron, maka sistem seperti itu memberikan dirinya sendiri oleh radiasi karakteristik. Setelah menganalisis semua data yang dikumpulkan, para peneliti menghitung dua belas sistem biner dengan lubang hitam di wilayah yang ditunjukkan dengan radius sekitar tiga tahun cahaya dari pusat Bimasakti.
Secara umum, sistem biner dengan lubang hitam adalah kejadian yang cukup langka. Kehadiran sejumlah besar sistem seperti itu di daerah sekecil itu berarti bahwa konsentrasi lubang hitam di pusat Bimasakti adalah banyak urutan besarnya lebih tinggi daripada di daerah lain, yang sepenuhnya konsisten dengan prediksi dinamika bintang galaksi. Sebagai perbandingan, hanya lima lubang hitam yang ditemukan di seluruh galaksi kita dengan diameter sekitar 100.000 tahun cahaya. Dan di sini, di bidang kecil tiga tahun cahaya, ada 12 sistem biner dengan lubang hitam sekaligus.
Menurut teori lubang hitam saat ini, mengingat kemungkinan pembentukan sistem biner dibandingkan dengan lubang hitam biasa, para ilmuwan memperkirakan jumlah total lubang hitam di wilayah penelitian. Kehadiran 12 sistem biner dengan BH berarti bahwa secara total ada sekitar 10.000 lubang hitam.
Para penulis penelitian menunjukkan bahwa ketersediaan informasi tentang jumlah dan konsentrasi lubang hitam akan memungkinkan untuk menyusun model prognostik yang lebih baik untuk penggabungan BHs dengan pembentukan gelombang gravitasi yang mencapai Bumi. Para ilmuwan baru-baru ini mulai mencatat distribusi lipatan ruang-waktu ini, yang diprediksi Einstein sekitar seabad yang lalu.
Artikel ilmiah ini
diterbitkan pada 5 April 2018 di jurnal
Nature (doi: 10.1038 / nature25029,
pdf ).