Približno 16.000 svetlobnih let od Zemlje leži sferični globus milijonov zvezd, ki sega v zgodnja leta vesolja. Ta gosta gruča, imenovana 47 Tucanae, ima polmer okoli 200 svetlobnih let in je ena najsvetlejših grozdov na našem nočnem nebu. Znotraj 47 Tucanae so intenzivne gravitacijske sile sčasoma razvrščale zvezde, ki potiskajo manj gosto zvezdo na zunaj in ustvarijo zelo gosto notranje jedro, ki se upira zunanjemu nadzoru.
Sorodne vsebine
- Bi se lahko zrušili v črno luknjo?
- Znanstveniki slišijo trčenje dveh še bolj starodavnih črnih lukenj
- Supermasivne črne luknje so lahko bolj pogoste kot prej
- Stare, goste zvezde so lahko mesto za iskanje zapletenega tujčevega življenja
"Preučevanje krogličnih grozdov je nenavadno zahtevno, " pravi Bülent Kiziltan, astrofizik iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziko. Toliko zvezd je nabito drug ob drugem, pravi, da je zajemanje sevanja iz središča ene poleg tega nemogoče. Medtem ko znanstveniki že dolgo sumijo, da lahko 47 tucanov vsebuje črno luknjo v središču, kot se zdi veliko drugih krogličnih grozdov, tega niso mogli dokazati.
Zdaj so v študiji, objavljeni včeraj v reviji Nature, Kiziltan in njegovi sodelavci pomagali pokukati v srce 47 Tucanaejev, da bi našli prvega v novem razredu srednje velikih črnih lukenj.
Kljub svojemu imenu črne luknje pravzaprav niso tako črne, pravi Kiziltan. Ko raztrgajo zvezde, ki niso dovolj srečne, da bi se sprehodile v svojo vleko, pravi, da okoli njih tvorijo disk svetlih, vročih plinov, ki ga poznamo kot akumulacijski disk. Črne luknje ne pustijo nobene vidne svetlobe, vendar navadno oddajajo rentgenske žarke, ko porabljajo te pline. Vendar pa je 47 Tucanae tako gosto, da v njegovem središču ni preostalih plinov, da bi črna luknja porabila.
Kiziltan je svoje znanje uporabil v drugem čudnem tipu vesoljskega objekta - pulsarjih -, da je poskusil nov način zaznavanja teh nedostopnih vrst črnih lukenj.
Pulsars nam "zagotavljajo platformo, ki jo lahko uporabimo za preučevanje zelo minutnih sprememb v okolju, " pravi Kiziltan. Te zvezde, ki v zelo rednih intervalih oddajajo "impulze" sevanja, se lahko uporabijo kot referenčne točke za prikazovanje kozmičnih formacij, vključno s kroglastimi grozdi; Kiziltan jih primerja s "kozmičnimi atomskimi urami".
Z dvema ducatoma puls na robovih 47 Tucanae kot vodnika sta Kiziltan in njegova ekipa lahko ustvarila simulacije, kako se je kroglasta grozd razvijala skozi čas, predvsem pa, kako so se gostejše in manj goste zvezde razvrščale v svoje današnje položaje.
Kiziltan pravi, da so bile te simulacije zelo obsežne, celo za izredno zmogljive računalnike je bilo potrebnih približno šest do devet mesecev. Zato ni bil navdušen, pravi, ko so recenzenti v Natureu zahtevali dodatne simulacije, ki so trajale še eno leto.
Toda to prizadevanje je bilo vredno, pravi Kiziltan, ker je privedlo do nečesa brez primere: prvega odkritja črne luknje v kroglasti grozdi. Po stotinah simulacij je po njegovih besedah edini možni scenarij, ki bi lahko privedel do razvoja današnjih 47 Tucanae, črna luknja v gostem središču svetovnega grozda, brez plinov. Kiziltan pravi, da prej ne upoštevano črno luknjo za črno luknjo odpira nova mesta.
"Lahko si samo predstavljamo, kaj se skriva v središčih drugih svetovnih grozdov, " pravi Kiziltan.
Vznemirljivo je, ugotavlja Kiziltan, velikost črne luknje, ki so jo napovedale njegove simulacije. Doslej so znanstveniki našli večinoma majhne črne luknje (tiste, ki so približno velikosti zvezd, ki so se zgrudile, da bi jih oblikovale) in supermasivne črne luknje (tiste tisočkrat večje od našega Sonca). Črne luknje vmesnih velikosti so se večinoma izmikale znanstvenikom, čeprav ne zaradi pomanjkanja poskusov.
Kiziltan pravi, da črna luknja, predvidena v središču 47 Tucanae, spada v to redko sredino. Nadaljnja študija te potencialne črne luknje bi lahko zagotovila nova spoznanja, kako in zakaj se tvorijo te v glavnem neznane vrste črnih lukenj.
Morda je celo pomembnejše od samih odkritij to, kako sta Kiziltan in njegova ekipa prišla do njih. Kiziltan in njegovi sodelavci so se oprli na matematično teorijo, ki sta jo v petdesetih letih prejšnjega stoletja razvila dva ameriška kriptografa, da bi pomagala narisati verjetne porazdelitve zvezd v 47 Tucanae. "Razvili so to matematično metodo, da bi združili nepopolne informacije, da bi videli večjo sliko, " pravi Kiziltan.
Kiziltan si prizadeva za izboljšanje njihovega novega pristopa in uporabo te nove metode za pregled drugih populacij zvezd zaradi prej nevidnih črnih lukenj. Močni novi znanstveni računalniki in drugi instrumenti, ki bodo v prihodnjih letih začeli delovati na spletu, bodo pripomogli k temu prizadevanju, pravi.
"V tem delu smo prvič storili veliko stvari, " pravi Kiziltan. Hkrati "še vedno obstaja toliko stvari, ki jih je treba storiti."
