W sercu naszej galaktyki znajduje się czarna dziura. Znana jako Sagittarius A*, ma masę 4,2 miliona Słońc i znajduje się zaledwie około 27 000 lat świetlnych od Ziemi. Sag A* jest najbliższą supermasywną czarną dziurą i jedną z dwóch, które zaobserwowaliśmy bezpośrednio. Jest tak blisko, że możemy nawet zobaczyć gwiazdy krążące wokół niej. Niektóre z tych gwiazd obserwujemy od ponad 20 lat, co oznacza, że bardzo dobrze radzimy sobie z ich orbitami. Wykorzystaliśmy te orbity do określenia masy Sag A*, ale nowe badania dotyczą innego pytania: czy czarna naszej galaktyki ma towarzysza?
Większość galaktyk zawiera supermasywną czarną dziurę, a niektóre galaktyki zawierają dwie. Jest to spowodowane fuzjami galaktycznymi, w których czarna dziura jednej galaktyki jest przechwytywana przez inną. Z obserwacji wiemy, że nasza galaktyka nie ma dwóch supermasywnych czarnych dziur. Wokół Sag A mogą krążyć czarne dziury o masie gwiazdowej, ale obecne obserwacje nie byłyby wystarczająco czułe, aby je wykryć. Inną możliwością jest to, że wokół Sag A krąży pośrednia czarna dziura, która jest przedmiotem tej pracy.
Czarna dziura o masie pośredniej (IMBH) to czarna dziura o masie od setek do tysięcy Słońc. Nie powstają w wyniku kolapsu masywnej gwiazdy, ani nie są grawitacyjnymi zalążkami galaktyk. Dopiero niedawno odkryto je dzięki falom grawitacyjnym łączenia się czarnych dziur, więc nie są dobrze poznane. Nie wiemy nawet, jak powszechne mogą być. Ale jeśli IMBH okrąża Sag A*, jego przyciąganie grawitacyjne wpłynie na orbity pobliskich gwiazd krążących również wokół naszej supermasywnej czarnej dziury.
W tym badaniu zespół przyjrzał się orbicie gwiazdy znanej jako S0-2 lub S2. Ma jedną z najbliższych orbit Sag A*, z okresem orbitalnym wynoszącym zaledwie 16 lat. Okrąża czarną dziurę tak blisko, że przy obliczaniu jej orbity należy wziąć pod uwagę ogólną teorię względności, a my mamy ponad dwie dekady danych obserwacyjnych na ten temat. Jeśli w pobliżu krąży IMBH, S0-2 powinien być przez niego dotknięty.
Zespół odkrył, że do granic możliwości obserwacji nie ma dowodów na perturbacje grawitacyjne na orbicie S0-2. Nie oznacza to, że w obszarze nie ma czarnej dziury o masie pośredniej, ale wyznacza pewne górne granice masy, jeśli istnieje. Opierając się na danych, jeśli hipotetyczny IMBH orbituje poza orbitą S0-2, powiedzmy z promieniem orbity między 1 AU a 000 AU, to może mieć masę nie większą niż 4 do 000 1 Słońc. Jeśli istnieje IMBH krążący wokół Sag A* bliżej niż S000-10, to może mieć masę nie większą niż 000 Słońc.
Nie są to ścisłe ograniczenia, ale potwierdzają, że nie ma dużej czarnej dziury krążącej wokół Sagittarius A*. Jeśli ma mniejszego towarzysza IMBH, jest obecnie poza naszą zdolnością wykrycia.
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
