Vaikka tähtitieteilijät ovat tutkineet sekä suuria että pieniä mustia reikiä vuosikymmenien ajan, todisteita keskikokoisista mustista reikistä on ollut paljon vaikeampaa saada. NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksen astronomit Greenbeltissä, USA: ssa, havaitsevat, että galaksin NGC 5408 röntgenlähde edustaa parhaiten keskipainoisen mustan aukon tapauksia. ”Keskimassan mustissa reikissä on 100–10 000 kertaa auringon massa”, selitti Goddardin astrofysiikkatekijä Tod Strohmayer. ”Havaitsemme raskaita mustia reikiä galaksien keskuksissa ja kevyitä tähtiä kiertäviä tähtiä omassa galaksissamme. Mutta "väliaikaisten" löytäminen on edelleen haaste. "
Useat lähellä olevat galaksit sisältävät loistavia esineitä, joita kutsutaan ultra ultraviolettisiksi röntgenlähteiksi (ULX). Ne näyttävät lähettävän enemmän energiaa kuin mikään tunnettu tähtiä käyttävä prosessi, mutta vähemmän energiaa kuin aktiivisten galaksien keskukset, joiden tiedetään sisältävän miljoonan aurinko-massan mustia reikiä.
"ULX: t ovat hyviä ehdokkaita keskimassan mustia reikiä varten, ja galaksi NGC 5408: ssa oleva on erityisen mielenkiintoinen", sanoi Mary Muslandzky, Marylandin yliopiston College Parkin astrofysiikka. Galaxy sijaitsee 15,8 miljoonan valovuoden päässä Centaurus-tähdistössä.
XMM-Newton havaitsi, mitä tähtitieteilijät kutsuvat ”kvasijaksiseksi värähtelyksi”, melkein säännölliseksi ”välkytykseksi”, joka johtuu kuuman kaasun kasaamisesta syvälle lisäyslevylle, joka muodostuu massiivisen esineen ympärille. Tämän välkkymisen nopeus oli noin 100 kertaa hitaampi kuin tähtimassan mustista reikistä nähty. Silti röntgensäteissä NGC 5408 X-1 ohittaa nämä järjestelmät suunnilleen samalla kertoimella.
Värähtelyjen ajoituksen ja päästöjen muiden ominaisuuksien perusteella Strohmayer ja Mushotzky päättelevät, että NGC 5408 X-1 sisältää välillä 1 000 - 9 000 aurinkoa. Tämä tutkimus ilmestyy The Astrophysical Journal -lehden 1. lokakuuta.
"Tätä massaaluetta varten mustan aukon tapahtumahorisontti - osa, jonka ulkopuolelle emme voi nähdä - on 3 800 - 34 000 mailia poikki tai alle puolet maapallon halkaisijasta on noin neljä kertaa sen koko", Strohmayer sanoi.
Jos NGC 5408 X-1 todellakin syöttää kaasua upeaan röntgensäteilynsä polttoaineeksi, materiaali virtaa todennäköisesti kiertävästä tähdestä mustaan reikään. Tämä on tyypillistä tähtimassan mustille reikille galaksissamme.
Seuraavaksi Strohmayer värväsi NASA: n Swift-satelliitin avun etsimään hienoisia röntgenkuvien variaatioita, jotka ilmoittaisivat NGC 5408 X-1: n luovutustähteen kiertoradalta. "Swift tarjoaa ainutlaatuisesti sekä röntgenkuvausherkkyyden että ajoituksen joustavuuden tämänkaltaisen haun mahdollistamiseksi", hän lisäsi. Huhtikuusta 2008 alkaen Swift alkoi kääntää röntgensäteleskooppia kohti NGC 5408 X-1: tä pari kertaa viikossa osana käynnissä olevaa kampanjaa.
Swift havaitsee röntgenkuvien pienen nousun ja laskun 115,5 päivän välein. "Jos tämä on todella tähtikappaleen kiertorata", Strohmayer sanoi, "se on todennäköisesti jättiläinen tai ylivoimainen tähti, joka on kolmesta viiteenkertainen auringon massaan nähden (yksi aurinkopaino on auringon massa)." Tämä tutkimus on hyväksytty julkaisemiseen tulevassa The Astrophysical Journal -lehdessä.
Swift-havainnot kattavat vain noin neljä kiertoratajaksoa, joten jatkuva tarkkailu tarvitaan röntgensäteen modulaation kiertoradan luonteen vahvistamiseksi.
"Tähtitieteilijät ovat tutkineet NGC 5408 X-1: tä jo pitkään, koska se on yksi parhaimmista ehdokkaista keskimassan mustalle aukolle", lisää Philip Kaaret Iowan yliopistosta, joka on tutkinut objektia radion aallonpituuksilla, mutta on ei sidoksissa kumpaankaan tutkimukseen. "Nämä uudet tulokset koettelevat sitä, mitä tapahtuu lähellä mustaa reikää, ja lisäävät vahvaa näyttöä siitä, että se on epätavallisen massiivinen."
Paperi: Todisteet keskiraskaasta mustaa reikää NGC 5804: ssä
Lähde: NASA
