Pressemeddelelse

Sort hul afsløret i stjernehob udenfor Mælkevejen

11. november 2021

Ved hjælp af ESOs VLT (European Southern Observatorys Very Large Telescope) har en gruppe astronomer fundet et lille sort hul udenfor Mælkevejen ved at studere, hvordan det påvirker bevægelsen af en stjerne i nærheden. Det er første gang, denne metode er blevet brugt til at finde et sort hul udenfor vores galakse. Metoden kan formentlig bruges til at finde endnu flere gemte sorte huller både i Mælkevejen og i de nærmeste galakser, og dermed kan vi få mere at vide om, hvordan disse gådefulde objekter dannes og udvikler sig.

Det nyopdagede sorte hul ligger på lur i NGC 1850, som er en stjernehob med tusindvis af stjerner omkring 160 000 lysår borte i den Store Magellanske Sky, som er en nabogalakse til vores egen Mælkevej.

"Ligesom når Sherlock Holmes sporer nogle kriminelle ud fra de fejltagelser, de begår, så ser vi på hver enkelt stjerne i denne hob med et forstørrelsesglas i den ene hånd for at prøve, om vi kan finde spor af sorte huller uden at kunne se dem direkte," siger Sara Saracino fra Astrophysics Research Institute of Liverpool John Moores University i UK. Hun er forskningsleder for den gruppe, som nu har fået antaget en videnskabelig artikel om deres arbejde i tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. "De resultater, vi fortæller om her, angår kun en enkelt af de eftersøgte forbrydere, men når først man har fundet en, har man gode muligheder for at finde mange andre, også i andre stjernehobe."

Den første "forbryder", som forskerne har afsløret, har vist sig at være omkring 11 gange tungere end Solen. Det spor, som bragte astronomerne på sporet af dette sorte hul var den indflydelse, som det har via tyngdekraften på en stjerne fem gange tungere end Solen, og som er i kredsløb om det.

Tidligere har andre astronomer fundet denne slags små sorte huller med masser, som er sammenlignelige med stjernemasser i andre galakser ved at opfange den glød i röntgenstråling, som opstår, når de suger stof til sig, eller fra de tyngdekraftsbølger, som opstår, når sorte huller støder sammen med hinanden eller med neutronstjerner.

De fleste af de sorte huller, som vejer nogenlunde det samme som stjerner, afslører sig imidlertid ikke via röntgenstråling eller tyngdebølger. "Langt de fleste kan kun findes ved dynamiske studier," fortæller Stefan Dreizler, som også er medlem af forskerholdet, som som arbejder ved Göttingens Universitet i Tyskland. "Når de kredser i et system sammen med stjerner, vil de påvirke bevægelsen af de andre i systemet på en svag, men målbar måde, og så kan vi finde dem med avancerede instrumenter."

Den dynamiske metode, som Saracino og hendes forskerhold har anvendt, kan gøre det muligt for astronomerne at finde mange flere sorte huller, og dermed at hjælpe til med at afsløre nogle af deres hemmeligheder. "Hver eneste opdagelse vi gør, vil være vigtig for hvordan vi i fremtiden skal forstå stjernehobene og de sorte huller, som er i dem," siger medforfatter Mark Gieles fra Barcelonas Universitet i Spanien.

Opdagelsen i NGC 1850 er første gang et sort hul er fundet i en ung stjernehob (hoben er kun omkring 100 millioner år gammel, og det er blot et øjeblik i astronomiske forstand). Med brug af denne dynamiske metode i lignende stjernehobe vil man kunne finde endnu flere unge sorte huller, og dermed kan man få ny viden om, hvordan de udvikler sig. Ved sammenligning med større og mere udviklede sorte huller i ældre stjernehobe, vil det blive muligt for astronomerne at forstå, hvordan disse objekter vokser ved at æde stjerner eller ved at smelte sammen med andre sorte huller. Desuden vil kortlægningen af fordelingen af sorte huller i stjernehobe forbedre vores forståelse af, hvordan kilderne til gravitationsbølgerne er opstået.

Til undersøgelsen her har forskerholdet brugt data, som er indsamlet i løbet at to år med instrumentet MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), som er monteret på ESOs VLT i Chiles Atacamaørken. "Med MUSE har vi fået mulighed for at observere meget tætbefolkede områder, som for eksempel det indre af stjernehobe, og vi kan analysere lyset fra hver enkelt stjerne i et område. Nettoresultatet er oplysninger om tusindvis af stjerner i eet huk, og det er mindst 10 gange flere end med et hvilketsomhelst andet instrument," fortæller medforfatter Sebastian Kamann, som i lang tid har arbejdet med MUSE, og som er ansat ved Liverpools Astrophysics Research Institute. Det er på den måde, det er lykkedes for forskerne at finde den stjerne blandt tusindvis af andre, hvis bevægelse afslørede, at der er et sort hul i nærheden af den. Med data fra Warszavas Universitets Optical Gravitational Lensing Experiment og fra NASA/ESA Hubblerumteleskopet har det været muligt at måle massen af det sorte hul, og også at bekræfte deres andre resultater.

Med ESOs Extremely Large Telescope i Chile vil astronomerne kunne finde endnu flere skjulte sorte huller, når teleskopet bliver taget i brug senere i dette årti. "Vi er sikre på, at ELT kommer til at revolutionere dette forskningsområde," siger Saracino. "Med det teleskop vil vi kunne observere stjerner, som er meget svagere i det samme synsfelt, og vi vil desuden kunne søge efter sorte huller i kuglehobe i meget større afstande."

Mere information

Forskningsresultaterne her bliver offentliggjort i en artikel i tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Forskerholdet består af S. Saracino (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, UK [LJMU]), S. Kamann (LJMU), M. G. Guarcello (Osservatorio Astronomico di Palermo, Palermo, Italien), C. Usher (Department of Astronomy, Oskar Klein Centre, Stockholm University, Stockholm, Sverige), N. Bastian (Donostia International Physics Center, Donostia-San Sebastián, Spanien, Basque Foundation for Science, Bilbao, Spanien & LJMU), I. Cabrera-Ziri (Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Heidelberg, Tyskland), M. Gieles (ICREA, Barcelona, Spanien og Institut de Ciències del Cosmos, Universitat de Barcelona, Barcelona, Spanien), S. Dreizler (Institute for Astrophysics, University of Göttingen, Göttingen, Tyskland [GAUG]), G. S. Da Costa (Research School of Astronomy and Astrophysics, Australian National University, Canberra, Australien), T.-O. Husser (GAUG) og V. Hénault-Brunet (Department of Astronomy and Physics, Saint Mary’s University, Halifax, Canada).

European Southern Observatory (ESO) gør det muligt for forskere fra hele Verden at udforske Universets hemmeligheder til nytte for os alle. Vi designer, bygger og driver jordbaserede observatorier i verdensklasse - og herfra kan astronomerne dykke ned i spændende spørgsmål og sprede glæden ved astronomien, samtidig med at det internationale samarbejde omkring astronomi styrkes. ESO blev stiftet som en tværnational organisation i 1962, og idag støttes ESO af 16 medlemstater (Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig ) med Chile som værtsnation og med Australien som strategisk partner. ESOs hovedkvarter, besøgscenter og planetarium - ESO Supernova - befinder sig tæt ved München i Tyskland, og Atacamaørkenen i Chile er stedet, hvor vore teleskoper er opstillet; i et område hvor der er enestående muligheder for at observere himlen. ESO driver tre observatorier: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope og det tilhørende Very Large Telescope Interferometer, og desuden to oversigtsteleskoper: VISTA, som opererer i det infrarøde og VLT Survey Telescope i det synlige bølgelængdeområde. På Paranal vil ESO ligeledes sørge for driften af Cherenkov Telescope Array South, som bliver Verdens største og mest følsomme observatorium for gammastråler. Sammen med en række internationale partnere driver ESO APEX og ALMA på Chajnantorhøjsletten. Det er to anlæg, som observerer himlen i millimeter- og submillimeterområderne. På Cerro Armazones tæt ved Paranal bygges for tiden "Verdens største himmeløje" - ESOs Extremely Large Telescope. Fra vore kontorer i Santiago, Chile understøtter vi vort arbejde i landet, og samarbejder med partnere i Chile og med hele samfundet.

Links

• • Selve forskningsartiklen
  • Fotos af VLT
  • Find ud af mere om ESOs Extremely Large Telescope
  • For journalister: abonner på vore pressemeddelelser under embargo og på dit eget sprog
  • For forskere: Har du en god historie, så send den til os

Kontakter

Sara Saracino
Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University
Liverpool, United Kingdom
E-mail: S.Saracino@ljmu.ac.uk

Sebastian Kamann
Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University
Liverpool, United Kingdom
E-mail: S.Kamann@ljmu.ac.uk

Stefan Dreizler
Institute for Astrophysics, University of Göttingen
Göttingen, Germany
E-mail: dreizler@astro.physik.uni-goettingen.de

Mark Gieles
ICREA, Barcelona, Spain and Institut de Ciències del Cosmos, Universitat de Barcelona
Barcelona, Spain
E-mail: mgieles@icc.ub.edu

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso2116 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.