"Osynliga" svarta hål med mellanmassa kan manifestera sig, tillfälligt "återuppliva" vita dvärgar som flyger på kort avstånd från dem. Detta är slutsatsen som forskare nådde som publicerade en artikel i Astrophysical Journal.
”Det är oerhört viktigt att förstå hur många av dessa svarta hål som finns i universum. Svaret på denna fråga kommer att hjälpa oss att avslöja hemligheterna för födelsen av de största och äldsta supermassiva svarta hålen i universum. Om vi någonsin ser hur svarta hål "återuppstår" vita dvärgar, tar vi ett stort steg mot detta, säger Christopher Fragile från Kavli Institute for Theoretical Physics i Santa Barbara (USA).
Liv och död i rymden
Observationer av de första epokorna i universumets liv visar att supermassiva svarta hål med en massa av flera miljarder solar redan fanns i universumets första galaxer, vilket skulle vara omöjligt om de började växa från "noll", som forskare tidigare trodde. Av denna anledning har astronomer letat efter så kallade "mellanmassa svarta hål" under lång tid, vilket kan uppstå i samband med direkt sammanbrott av materien och fungera som "frön" för födelsen av supermassiva hål.
Idag vet astronomer om förekomsten av fyra svarta hål av detta slag - objekt X-2 i galaxen M82, källa HLX-1 i konstellationen Phoenix, "katapulterade" från galaxen ESO 243-49, samt svarthål NGC2276-3c i galaxen NGC2276 och objektet GCIRS 13E i Vintergatan.
Många forskare misstänker att dessa föremål inte är svarta hål, eftersom deras upptäckare ännu inte kan mäta deras massa och andra fysiska egenskaper noggrant. Fragile och hans kollegor har kommit med en genial teknik för att testa egenskaperna hos sådana föremål med "döda stjärnor".
Armaturer, som liknar storleken som solen, förvandlas inte till svarta hål eller pulsars i de sista stadierna av deras liv, utan gradvis "bränna ut". I stället visas ett moln med het gas och en vit dvärg - den tidigare supersta kärnan i en stjärna, som nästan uteslutande består av helium och tyngre element.
Kampanjvideo:
Det fortsätter att glöda på grund av restvärme och gravitationskomprimering, men termonukleära reaktioner inuti den slutar helt, eftersom temperaturen och trycket inuti den vita dvärgen är för låga för att kärnorna i tunga element börjar smälta samman.
Rymd "lazars"
Vita dvärgar, som bräckliga anteckningar, uppstår ofta i närheten av svarta hål i centrum av galaxerna och i stora kulakluster. Studiet studerade konsekvenserna av deras slumpmässiga rendezvous och hans team upptäckte en ovanlig egenskap hos vita dvärgar som kan användas för att söka efter mellanmassa svarta hål.
Faktum är att svarta hål alstrar tidvattenkrafter som får föremål som närmar sig dem att sträcka ut och dra sig samman, vilket borde öka materialets temperatur och densitet till tiotals miljarder Kelvin-grader och flera ton per kubikcentimeter. I vissa fall, som forskare har föreslagit, räcker detta för att starta om termonukleära reaktioner inuti den "döda stjärnan".
”För att det inre av den vita dvärgen ska blossa upp igen, är det nödvändigt att det svarta hålet har en tillräckligt 'genomsnittlig' storlek. I detta fall kommer tidvattenkrafterna att manifestera sig på stora avstånd, men det svarta hålet kommer inte omedelbart att svälja den vita dvärgen eller försvinna inuti den om dess massa är liten, fortsätter astrofysiker.
Den "återfödda" stjärnan, som visas av forskarnas beräkningar, kommer att syntetisera nya element annorlunda än vanliga stjärnor och supernovaer gör. I synnerhet kommer det att producera ovanligt stora mängder nickel-56 och andra element som är förknippade med järn, vilket gör att de kan identifieras unikt genom att observera supernovaer med anomalt spektrum.
Såsom Fragile medger har forskare inte hittat spår av sådana svarta hål och "återfödda" vita dvärgar, men ingen har medvetet sökt efter dem tidigare. Långsiktiga observationer och analys av data som redan samlats in av teleskop, samt att ansluta gravitationsobservatorier till sökningar efter sådana föremål, sade han, kommer att hjälpa till att hitta dem under de kommande åren och decennierna.
