Gaura neagră ''imposibil'' de masivă din Calea Lactee - rezultatul unei erori de calcul

  • 16 Decembrie 2019 15:15
Gaura neagră ''imposibil'' de masivă din Calea Lactee - rezultatul unei erori de calcul

În urmă cu două săptămâni (27 noiembrie) o echipă de astronomi a publicat un studiu în jurnalul Nature în care susțineau că au identificat o gaură neagră de masă stelară "imposibil" de masivă, nu foarte departe de Soare, în Calea Lactee. Dacă ar fi avut dreptate, descoperirea lor ar fi trebuit să modifice teoriile existente despre modul și locul în care se pot forma găuri negre atât de masive. Însă concluziile lor se bazează pe o eroare de calcul, conform unui material publicat vineri de Live Science.

La sfârșitul lunii noiembrie, o echipă de cercetători chinezi anunța descoperirea unei găuri negre de masă stelară, aflată "relativ aproape" la aproximativ 15.000 de ani lumină de Soare, într-un sistem stelar binar denumit LB-1. Neobișnuit era faptul că această gaură neagă ar fi de peste două ori mai masivă decât credeau oamenii de știință că ar fi posibil pentru o gaură neagră de acest tip. Conform studiului inițial, această gaură neagră este de 70 de ori mai masivă decât Soarele, iar teoretic, masa unei găuri negre stelare, formată în urma colapsului gravitațional a unei stele masive, nu poate depăși 30 de mase solare.

Alte două studii independente publicate în baza de date arXiv în cursul acestei săptămâni au identificat eroarea: concluzia cercetătorilor chinezi se baza pe faptul că această gaură neagră nevăzută oscila foarte puțin sub influența gravitațională a stelei sale companion, cunoscută drept steaua B. Diferența dintre foarte mica oscilație a găurii negre și viteza orbitală foarte mare a stelei B sugera că această gaură neagră este cu mult mai masivă (dacă cele două obiecte ar fi fost de mase similare, atunci era de așteptat ca și gaura neagră să se comporte similar stelei companion B). Conform celor două noi studii însă, cercetătorii chinezi au interpretat greșit datele obținute de la acest sistem binar.

Să ne imaginăm un luptător de sumo care se învârtește pe loc, ținând în mâini o sfoară lungă de al cărei capăt este legată o bilă de bowling. Aceasta este analogia modelului prezentat de cercetătorii chinezi în revista Nature. Luptătorul de sumo (în cazul nostru gaura neagră) oscilează foarte puțin în timp ce se învârtește, compensând astfel greutatea bilei de bowling (reprezentată de steaua companion) care este în mod clar elementul cel mai dinamic din acest sistem. Apoi, dacă se cunoaște masa bilei de bowling și se știe cât de mult se mișcă atât bila de bowling cât și luptătorul de sumo, se poate calcula masa celui din urmă.

Problema este că lumina pe a cărei oscilație își bazează cercetătorii chinezi studiul - denumită linie de emisie H? - nu provine deloc de la gaura neagră, ceea ce le infirmă întregul studiu.

"Avem această stea B, foarte masivă, ce reprezintă o componentă a sistemului binar. Și apoi avem gaura neagră care este cealaltă componentă. Datele obținute de la cele două componente separat s-au amestecat între ele", explică astrofizicianul Jackie Faherty, de la Muzeul de Istorie Naturală din New York.

În general, telescoapele terestre nu sunt atât de performante pentru a permite observarea și măsurarea mișcării individuale a obiectelor din sistemele stelare - în special în cazul în care unul dintre aceste obiecte este o gaură neagră, vizibilă doar prin lumina slabă emisă de discul de acreție format în jurul său. Astfel, studierea unor astfel de sisteme stelare binare, în care una dintre stele a colapsat în gaură neagră, necesită analiza frecvențelor individuale ale lumii provenită de le sistem.

Sistemul LB-1 dispune de o sursă puternică de lumină, și implicit de date - steaua B. Cercetătorii îi pot măsura mișcarea folosindu-se de efectul Doppler - lumina unui corp care se îndepărtează de Pământ este roșiatică, iar apoi devine albastră atunci când obiectul se apropie de Pământ. Cercetătorii pot urmări efectul Doppler într-o serie de linii de emisie ale luminii - frecvențe deosebit de strălucitoare ale radiației ce corespund diferitelor caracteristici fizico-chimice ale stelei care le emite.

În studiul publicat de Nature, cercetătorii au identificat o linie neobișnuită de emisie din acest sistem - linia de emisie H? - care nu părea să provină de la steaua B. Ei au descoperit că această linie de emisie prezintă un efect Doppler slab, ceea ce sugerează că sursa sa se mișcă foarte puțin în comparație cu steaua companion și au dedus că nu poate proveni decât de la discul de materie incandescentă format în jurul găurii negre care înghite materie de la steaua sa companion. Aparenta oscilație a aceste linii de emisie a fost însă o iluzie produsă de lumina provenită de la steaua companion și dispare complet atunci când excludem datele cu privire la această stea din sistem.

Dacă linia de emisie H? nu oscilează, conform astroficienilor Kareem El-Badry și Eliot Quataert, de la University of California, Berkeley, autorii unuia dintre cele două studii publicate în arXiv, rezultă fie că gaura neagră este chiar și mai masivă decât s-a raportat în studiul publicat în Nature, fie că gaura neagră are o masă stelară normală, iar linia de emisie H? provine din altă sursă decât gaura neagră.

"Considerăm primul scenariu ca extrem de improbabil", scriu cei doi, precizând că nu există nicio altă dovadă a existenței unei găuri negre atât de masive în acest sistem stelar.

O altă lucrare științifică publicată de cercetători din Noua Zeelandă, Canada și Australia a identificat alte câteva probleme ale studiului apărut în revista Nature, printre care și aceea că autorii au calculat greșit distanța până la sistemul binar LB-1.AGERPRES

Tags

Alte Noutati

LIVE: MUZICĂ
Meteo Chișinău
9
Cer senin
Umiditate:61 %
Vint:2,06 m/s
Sat
9
Sun
10
Mon
10
Tue
9
Wed
11

Curs oficial BNM 17 Aprilie 2021

MDL RATĂ TREND
EUR 21.3806 -0.0000
USD 17.8731 -0.0000
RON 4.3416 -0.0000
UAH 0.6392 -0.0000
RUB 0.2325 -0.0000
Arhivă Radio Chișinău