Před dvěma týdny (27. listopadu) astronomové publikovali v časopise Nature článek, v němž tvrdí, že našli neuvěřitelně obrovskou černou díru nedaleko Země. Pokud by měli pravdu, byl by to velký šok pro astrofyziku, upřednostňující teorie o tom, jak a kde se takové obrovské černé díry vytvářejí. Ale vypadá to, že se pravděpodobně mýlili.
Vědci si mysleli, že našli vzácnou, obrovskou černou díru, 70krát větší než naše slunce, jako součást binárního systému známého jako LB-1, který je 15 000 světelných let od Země. Nyní však dva nezávislé papíry zveřejněné v databázi arXiv tento týden našly stejný základní problém s tímto tvrzením: Spoléhalo se na důkazy, že neviditelná černá díra se mírně kroutila, protože kolem ní se otáčela těžká společenská hvězda, známá jako hvězda B. . Rozdíl mezi mírným vrtáním černé díry a rychlým pohybem hvězdy naznačoval, že černá díra byla mnohem větší - pokud by byly blíž k sobě navzájem, čekali byste, že se černá díra bude pohybovat stejně jako hvězda. Podle dvou nových článků však vědci nesprávně vyložili, co vidí ve světle vzdáleného systému.
Obrázek sumo zápasník bičování bowlingovou kouli kolem v kruzích na konci dlouhého řetězu. Tak docela fungoval model tohoto systému v dokumentu Nature. Zápasník v tomto scénáři (černá díra) by se trochu posunul tam a zpět, aby vykompenzoval hmotnost koule (společenská hvězda), ale míč by udělal většinu pohybu. Pokud jste znali hmotnost bowlingové koule a věděli, jak moc se každý pohyboval, můžete vypočítat hmotnost zápasníka sumo.
Problém je v tom, že kroutící se kousek světla, který vědci postavili, nazvaný „emisní čára Hα“ - nyní vypadá, že vůbec nevyšel z černé díry. To znamená, že měření hmotnosti foukání mysli je pravděpodobně špatné.
"Máš tuhle hvězdnou hvězdu" B "a to je jedna složka. A pak černá díra je druhá složka," řekla Jackie Faherty, astrofyzikka v Americkém přírodovědném muzeu v New Yorku, která nebyla nezapojuje se do žádného z těchto dokumentů. "Takže máte tyto dvě věci, na které se díváte, ale mohou se navzájem zmást."
Dalekohledy na Zemi obecně nejsou dostatečně ostré k tomu, aby jednotlivé objekty ve hvězdných systémech dostatečně dobře rozměrovaly, aby změřily jejich pohyby - zejména pokud je jedním z těchto objektů černá díra, která je viditelná pouze z tenkého „akrečního disku“ materiálu kolem jeho hlavního těla. . Studium těchto systémů tedy často vyžaduje analýzu vzorců v jednotlivých frekvencích světla přicházejících ze systémů a jejich použití k vyvodění závěrů o tom, co se v nich děje.
LB-1 má jeden velmi jasný zdroj dat: Veškeré světlo přicházející z normální B hvězdy v systému. Vědci mohou měřit své pohyby pomocí Dopplerovského efektu, který způsobuje prodlužování vlnových délek světla a zdá se, že se světlo zčervenává, jakmile se hvězda vzdálí od Země, a poté se trochu pohybuje modřeji, když se pohybuje zpět k Zemi. Vědci mohou sledovat tento Dopplerův efekt v řadě emisních linií - zejména v jasných frekvencích záření, které odpovídají jednotlivým znakům hvězdy.
V dokumentu Nature objevili vědci v systému další emisní linii, linii Ha, která podle všeho nepocházela od normální hvězdy. Zjistili, že také vykazuje mírný Dopplerův efekt, naznačujíc, že jeho zdroj se trochu pohnul a naznačil, že pravděpodobně pocházel z disku materiálu kolem neviditelné černé díry v systému. Nové články zjistily, že vědci přírody nedokázali plně oddělit data od jasného zdroje, hvězdy a od slabého zdroje. To zjevné kroutí v linii Ha bylo druhem iluze vytvořené světlem od doprovodné hvězdy a zmizí, jakmile tento zdroj řádně odečtete. Cokoliv dělá linii Hα, se vůbec nepohybuje vzhledem k systému.
„Poté, co je zdůrazněno, je to velmi snadné pochopit - není to nic nejasného a myslím si, že většina astronomů pochopí argument a souhlasí,“ Leo C. Stein, astrofyzik z University of Mississippi, který také nebyl zapojen do žádného z těchto referáty, řekl Live Science.
Řekl, že poté, co viděl nové papíry, je „velmi skeptický“ vůči původnímu dokumentu Nature Nature o hmotnosti černé díry.
Pokud se linie Hα nepohybuje, znamená to jednu ze dvou věcí: University of California, Berkeley, astrofyzici Kareem El-Badry a Eliot Quataert ve svém příspěvku, jedna ze dvou publikovaných arXiv, která identifikovala problém Hα.
„Jedna představitelná interpretace je, že společník je černá díra s ještě větší hmotností, než bylo uvedeno,“ napsali.
Možná, že černá díra je tak úžasná, že se nezdá, že by se kroutila vůbec pod gravitačním vlivem své doprovodné hvězdy.
„Tento scénář považujeme za nesmírně nepravděpodobný,“ napsali.
Neexistují žádné další důkazy o tak velké černé díře v systému.
Pravděpodobnější scénář je proto, že systém obsahuje typičtější černou díru více či méně na stupnici slunce a čára Hα pochází z nějakého jiného zdroje, jak je uvedeno ve druhém článku arXiv, od většího týmu z Katholieke Universiteit Leuven a Královská observatoř, oba v Belgii.
Třetí článek od týmu vědců z Nového Zélandu, Kanady a Austrálie identifikoval několik dalších problémů s dokumentem Nature, včetně toho, že autoři pravděpodobně nesprávně odhadli vzdálenost k systému. Je to přesvědčivé, řekl Stein, ale problém Ha představuje mnohem jednodušší problém.
Systém je stále zajímavý a El-Badry v tweetu řekl, že se těší na jeho podrobnější studium. Úhledněji však zapadá do existujících teorií astrofyziky, což snadno vysvětluje menší černé díry v této oblasti vesmíru, ale snaží se vysvětlit, jak by se mohla vytvořit mnohem větší černá díra.
„Toto je příběh o tom, jak věda postupuje,“ řekl Faherty Live Science. „Vědci se opravdu zajímali, protože to byl jakýsi zajímavý tlak na to, co bychom mohli zvážit v naší teorii hvězdného vývoje. Ale věda postupuje také, když pečlivě kontrolujeme svou práci, a to se stalo v tomto případě.“
