Niesamowite odkrycie z zadania domowego. Studenci znaleźli gigantyczną czarną dziurę w maleńkiej galaktyce
Imponujące odkrycia naukowe wydają się dziś domeną wyłącznie najznamienitszych badaczy czy świetnie wyposażonych placówek naukowych. Tym razem mam jednak dla was historię pokazującą, że wielkie odkrycia wymagają przede wszystkim pasji i ciekawości świata.
Niezwykłe odkrycie naukowe, które trafiło właśnie na łamy prestiżowego „The Astrophysical Journal Letters”, zaczęło się jako zwykłe zadanie domowe na zajęciach z astronomii. Studenci z Uniwersytetu Teksasu (z kampusów w Austin i San Antonio) obalili dotychczasową wiedzę na temat pobliskiej galaktyki karłowatej Segue 1. Okazało się, że obiekt ten nie jest, jak sądzono, zdominowany przez ciemną materię, lecz skrywa w swoim centrum gigantyczną czarną dziurę.
Galaktyka karłowata Segue 1, znajdująca się „zaledwie” 75 000 lat świetlnych od nas, była dotąd podręcznikowym przykładem obiektu zdominowanego przez ciemną materię. Odkryta w 2006 roku, zawiera bardzo niewiele gwiazd – za mało, by ich własna grawitacja mogła utrzymać je razem. Naukowcy zakładali więc, że galaktykę musi spajać potężne „halo” niewidzialnej ciemnej materii, co czyniło z niej idealne laboratorium do badania tej tajemniczej substancji.
Profesor Karl Gebhardt z Uniwersytetu Teksasu zlecił swoim studentom w ramach zajęć przeanalizowanie starych danych z teleskopu Sloan Digital Sky Survey. Chciał pokazać im, jak za pomocą symulacji komputerowych można wnioskować o rzeczach niewidzialnych. Studenci zostali podzieleni na trzy zespoły. Każdy miał przetestować inny model symulacyjny dla Segue 1: jeden zakładał tylko ciemną materię, drugi uwzględniał hipotetyczną czarną dziurę, a trzeci skupiał się na samych gwiazdach.
Wynik zaskoczył wszystkich, łącznie z profesorem. Modele zakładające, że galaktykę spaja tylko ciemna materia, po prostu nie pasowały do obserwowanych danych. Dopiero symulacja uwzględniająca obecność supermasywnej czarnej dziury w centrum idealnie wyjaśniła zachowanie gwiazd. Okazało się, że gwiazdy w pobliżu jądra galaktyki poruszają się po ciasnych orbitach z ogromną prędkością – to klasyczny dowód na krążenie wokół obiektu o niewyobrażalnej masie. „Nie spodziewałem się tego” – przyznał prof. Gebhardt w rozmowie z Mashable.
Odkryta czarna dziura jest nieproporcjonalnie wielka. Jej masę oszacowano na ponad 450 000 mas Słońca, co może stanowić nawet 10-krotność masy wszystkich gwiazd w tej maleńkiej galaktyce. Odkrycie to sugeruje, że supermasywne czarne dziury mogą być znacznie powszechniejsze niż sądzono i występować nawet w najmniejszych galaktykach. Może to być również wskazówka dotycząca obiektów z wczesnego wszechświata, tzw. „małych czerwonych kropek”, odkrywanych przez teleskop Jamesa Webba, które również wydają się mieć zbyt duże czarne dziury w stosunku do swoich rozmiarów.
Misja na Księżyc zagrożona. Pracownicy NASA budują rakietę Artemis II, ale nie dostają pensji
