Astronomen schatten dat er ongeveer 100 miljoen zwarte gaten rondzwerven in de sterren van ons sterrenstelsel, maar tot nu toe hebben ze nog geen enkel zwart gat geïdentificeerd. Na zes jaar nauwgezette observaties heeft de Hubble-ruimtetelescoop echter het eerste directe bewijs geleverd van een eenzaam zwart gat dat door de interstellaire ruimte zweeft door de massa van het fantoomobject nauwkeurig te meten. Het gaat om een agujero neger in la Vía Láctea.
In dit artikel vertellen we je over de kenmerken, oorsprong en nog veel meer over het eenzame zwarte gat in de Melkweg.
wat is een zwart gat
Allereerst moet je goed weten wat een zwart gat is, aangezien er veel mythes over bestaan. Een zwart gat is een astronomisch fenomeen dat ontstaat wanneer een massieve ster onder invloed van zijn eigen zwaartekracht instort. waardoor een gebied in de ruimte ontstaat met een ongelooflijk hoge dichtheid en een extreem sterke zwaartekracht. Onder deze omstandigheden wordt materie zodanig gecomprimeerd dat het volume tot praktisch nul wordt gereduceerd, waardoor een singulariteit ontstaat, een punt van oneindige dichtheid in het centrum van het zwarte gat.
Het onderscheidende kenmerk van een zwart gat is zijn waarnemingshorizon, een denkbeeldige grens eromheen waar noch licht noch iets anders aan kan ontsnappen. Dit betekent dat elk object dat deze grens overschrijdt hopeloos vast komt te zitten in het zwarte gat, waardoor het lijkt alsof er een "gat" in de ruimte is.
Zwarte gaten zijn niet direct zichtbaar, omdat ze geen licht uitstralen, maar hun aanwezigheid kan worden afgeleid uit hun effecten op omringende materie. Om hun ontstaan beter te begrijpen, kunnen we kijken naar de wijze waarop zwarte gaten in andere sterren ontstaan. Dit proces is namelijk van cruciaal belang voor het identificeren van de oorsprong van zwarte gaten in de Melkweg.
Zwart gat in de Melkweg
Tot nu toe zijn alle massa's van zwarte gaten statistisch of door interacties in dubbelstersystemen of galactische kernen afgeleid, waardoor dit een heel bijzondere ontdekking is.
Het nieuw ontdekte malafide zwarte gat bevindt zich op ongeveer 5.000 lichtjaar afstand in de Carina-Sagittarius-spiraalarm van het Melkwegstelsel. Dankzij hun bevindingen konden astronomen schatten dat het dichtstbijzijnde geïsoleerde zwarte gat van stellaire massa zich op slechts 80 lichtjaar afstand van de aarde bevindt. Dat is relatief dichtbij, aangezien de dichtstbijzijnde ster bij ons zonnestelsel, Proxima Centauri, onlangs is beëindigd. 4 lichtjaren verwijderd. Zwarte gaten van stellaire massa worden vaak aangetroffen bij begeleidende sterren, wat dit exemplaar bijzonder maakt en het belang onderstreept van een beter begrip van zwarte gaten in ons universum.
Zwarte gaten in de Melkweg worden geboren uit zeldzame reuzensterren die minstens 20 keer de massa van de zon hebben, die minder dan een duizendste van het totale aantal sterren in de Melkweg vormen. Deze sterren exploderen als supernovae, waarbij de kern door de zwaartekracht wordt samengeperst en zwarte gaten worden. Omdat de zelfexplosie niet perfect symmetrisch is, zou dit zwarte gat kunnen worden weggeschoten en door ons sterrenstelsel kunnen schieten, waardoor het een afzonderlijk zwart gat wordt. Voor meer informatie kunt u leuke weetjes over de zwart gat in ons sterrenstelsel.
Detectie van zwarte gaten
Telescopen kunnen een eigenzinnig zwart gat niet fotograferen omdat het geen licht uitzendt. Een zwart gat vervormt echter de ruimte, die vervolgens het licht van een ster, of wat er zich tijdelijk achter bevindt, buigt en versterkt.
Dus, om zwarte gaten te detecteren, monitoren telescopen op de grond de helderheid van miljoenen sterren in rijke sterrenvelden en in de richting van de centrale uitstulping van de Melkweg, op zoek naar een plotselinge, uitgesproken opheldering die enorme zwarte gaten onthult. Objecten passeren tussen ons en de sterren.
De vervorming van de ruimte die wordt veroorzaakt door de zwaartekracht van een object op de voorgrond dat voor een verre ster langs beweegt, buigt en versterkt tijdelijk het licht van de ster op de achtergrond terwijl deze er voorlangs beweegt. Astronomen maken gebruik van dit fenomeen, dat gravitationele microlensing wordt genoemd, om sterren en exoplaneten te bestuderen. De signatuur van het zwarte gat op de voorgrond is echter uniek vergeleken met andere microlensinggebeurtenissen en is daarom van cruciaal belang voor ons begrip van ons sterrenstelsel.
De sterke zwaartekracht van het zwarte gat verlengt de duur van het lenseffect met meer dan 200 dagen. Ook als het tussenliggende object een voorgrondster is, kan dit een korte kleurverschuiving in het gemeten sterlicht veroorzaken omdat het licht van de voorgrond- en achtergrondsterren tijdelijk vermengd is. Maar er werden geen kleurveranderingen waargenomen tijdens gravitationele microlensing-gebeurtenissen.
Vervolgens werd Hubble gebruikt om de massa, afstand en snelheid van het zwarte gat te meten. Dat bracht Kailash Sahu's team bij het Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland, tot de schatting dat de massa van de ster ongeveer zeven keer de massa van de zon was. De eerste afbeelding van een zwart gat heeft bijvoorbeeld een revolutie teweeggebracht in ons begrip van deze verschijnselen, zoals blijkt uit de eerste afbeelding van een zwart gat verkregen door het Event Horizon Telescope-team.
Alternatieve verklaring van het zwarte gat in de Melkweg
Een ander team van astronomen onder leiding van Casey Lam van de University of California, Berkeley, die ook het fenomeen bestudeerde, rapporteerde iets lagere metingen van zijn massa, wat betekent dat het object een zwart gat of een neutronenster zou kunnen zijn. , dus ja dat doen ze. De tweede mogelijkheid sluit ik niet uit.
Daarom schatten ze dat in de massa van het onzichtbare compacte object ligt tussen 1,6 en 4,4 keer de massa van de zon. Aan de bovenkant van het bereik zal het object een zwart gat zijn; aan de bovenkant van het bereik zal het object een zwart gat zijn; aan de hoge kant van het bereik zal het object een zwart gat zijn. Aan de onderkant zou het een neutronenster zijn.
Hoewel er naar schatting 100 miljoen geïsoleerde zwarte gaten door ons melkwegstelsel zwerven, is het vinden van zelfs maar de geringste aanwijzing voor Hubble-astronomen hetzelfde als zoeken naar een speld in een hooiberg.
“Hoe graag we ook willen zeggen dat het absoluut een zwart gat is, we moeten alle opties overwegen. Dit omvat minder massieve zwarte gaten en misschien zelfs neutronensterren", legt Jessica Lu van het Berkeley-team uit. "Maar wat het ook is, dit object is het eerste overblijfsel van een donkere ster dat in de Melkweg is gevonden zonder het gezelschap van een andere sterRam toegevoegd.
Het verkrijgen van de metingen was een moeilijke taak voor beide teams omdat een andere zeer heldere ster zich heel dicht bij het waargenomen object bevond. "Het is alsof je probeert de kleine bewegingen van een vuurvlieg naast een felle gloeilamp te meten," zei Sahu. "We moesten het licht van nabije heldere sterren voorzichtig aftrekken om de afbuiging van de zwakke bron nauwkeurig te meten."
Sahu's team schat dat in het geïsoleerde zwarte gat reist door de Melkweg met 100.000 mijl per uur, snel genoeg om in minder dan drie uur van de aarde naar de maan te reizen. Dat is sneller dan de meeste andere nabije sterren in dit deel van ons melkwegstelsel.
Ik hoop dat deze informatie u helpt meer te leren over het zwarte gat dat in de Melkweg is ontdekt en de kenmerken ervan.