On aika löytää kaikki puuttuvat mustat aukot.
Se on argumentti, jonka esitti pari japanilaista astrofyysikkoa, jotka kirjoittivat tutkimuksen ehdottaen uutta etsintää miljoonille "eristetyille mustille aukkoille" (IBH), jotka todennäköisesti asuttavat galaksiamme. Nämä mustat aukot, kadonnut pimeyteen, juovat ainetta tähtienvälisestä väliaineesta - pöly ja muut asiat, jotka kelluvat tähtijen välillä. Mutta prosessi on tehoton, ja suuri osa asiasta karkotetaan avaruuteen suurella nopeudella. Tutkijoiden kirjoittaessa, että tämä vuoto on vuorovaikutuksessa ympäröivän ympäristön kanssa, sen tulisi tuottaa radioaaltoja, jotka ihmisen radioteleskoopit voivat havaita. Ja jos tähtitieteilijät voivat erottaa nuo aallot kaikesta galaksin muusta melusta, he saattavat pystyä havaitsemaan nämä näkymättömät mustat aukot.
"Naiivi tapa tarkkailla IBH: itä on niiden röntgensäteilyn kautta", tutkijat kirjoittivat paperilleen, jota ei ole vielä virallisesti vertaisarvioitu ja jonka he antoivat saataville 1. heinäkuuta ennakkopainona arXiville.
Miksi niin? Kun mustat aukot imevät aineen avaruudesta, se reunoillaan kiihtyy ja muodostaa niin kutsutun lisäyslevyn. Levyn aine hieroo itseään vasten, kun se pyörii kohti tapahtumahorisonttia - mustan aukon pistettä, josta ei ole paluuta - sylkevän röntgensäteitä prosessissa. Mutta eristetyt mustat aukot, jotka ovat pieniä verrattuna supermassiivisiin mustiin reikiin, eivät säteile paljon röntgensäteitä tällä tavalla. Niiden lisäyslevyissä ei yksinkertaisesti ole tarpeeksi ainetta tai energiaa luodakseen suuria röntgenkuvat. Ja aiemmat röntgensäteitä käyttävät IBH: t eivät ole tuottaneet vakuuttavia tuloksia.
"Nämä ulosvirtaukset voivat mahdollisesti tehdä IBH: t havaittavissa muilla aallonpituuksilla", tutkijat, Daichi Tsuna Tokion yliopistosta ja Norita Kawanaka Kioton yliopistosta kirjoittivat paperilleen. "Ulosvirtaukset voivat olla vuorovaikutuksessa ympäröivän aineen kanssa ja luoda voimakkaita törmäyksetöntä iskuja rajapinnalla. Nämä iskut voivat vahvistaa magneettikenttiä ja kiihdyttää elektroneja, ja nämä elektronit lähettävät synkrotronisäteilyä radioaallonpituudella."
Toisin sanoen, tähtienvälisen väliaineen läpi liukuvan ulosvirtauksen tulisi saada elektroneja liikkumaan radion aaltoja tuottavilla nopeuksilla.
"Mielenkiintoinen paperi", sanoi Alankomaiden Leidenin yliopiston astrofysiikko Simon Portegies Zwart, joka ei ollut mukana Tsunan ja Kawanaan tutkimuksessa. Portegies Zwart on myös tutkinut kysymystä IBH: stä, tunnetaan myös keskimääräisen massan mustina reikinä (IMBH).
"Se olisi loistava tapa löytää IMBH: itä", Portegies Zwart kertoi Live Sciencelle. "Uskon, että LOFARilla tällaisen tutkimuksen pitäisi olla jo mahdollista, mutta herkkyys voi aiheuttaa ongelman."
IBH: itä, Portegies Zwart selitti, pidetään "puuttuvana linkinä" kahden tyyppisten mustien reikien välillä, jotka tähtitieteilijät voivat havaita: tähtimassan mustia reikiä, jotka voivat olla kaksi - mahdollisesti sata kertaa suurempia kuin aurinko, ja supermassiivisia mustia reikiä, mahtavat pedot, jotka elävät galaksien ytimessä ja ovat satoja tuhansia kertoja aurinkoomme suurempia.
Tähtimassan mustia aukkoja voidaan toisinaan havaita binaarijärjestelmissä, joissa on tavalliset tähdet, koska binaarijärjestelmät voivat tuottaa painovoimaaaltoja ja toissijaiset tähdet voivat tarjota polttoainetta suurille röntgenpurskeille. Ja supermassiivisissa mustissa reikissä on erittymislevyjä, jotka emittoivat niin paljon energiaa, että tähtitieteilijät voivat havaita ja jopa valokuvata niitä.
Mutta IBH: t, näiden kahden muun tyypin välisellä keskialueella, ovat paljon vaikeampia havaita. Avaruudessa on kourallinen esineitä, joista tähtitieteilijät epäilevät olevan IBH: t, mutta nämä tulokset ovat epävarmoja. Mutta aiemmat tutkimukset, mukaan lukien vuoden 2017 artikkeli kuukausittaiset ilmoitukset Royal Astronomical Society -lehdessä, jonka Portegies Zwart ovat yhteistyössä kirjoittaneet, viittaavat siihen, että miljoonat heistä voisivat piiloutua sinne.
Tsuna ja Kawanaka kirjoittivat, että parhaimmat mahdollisuudet IBH: n radiotutkimukseen liittyy todennäköisesti neliömetrisen yksikön (SKA), moniosaisen radioteleskoopin, joka on tarkoitus rakentaa osioilla Etelä-Afrikkaan ja Australiaan, käyttämiseen. Radioaaltojen kokonaispinta-ala on 1 neliökilometri (0,39 neliökilometriä). Tutkijoiden arvioiden mukaan vähintään 30 IBH: tä säteilee radioaaltoja, jotka SKA pystyy havaitsemaan ensimmäisessä konseptivaiheessaan, joka on suunniteltu vuodelle 2020. Heidän kirjoittamansa tiellä oli koko SKA (suunniteltu 2020-luvun puoliväli) pitäisi pystyä havaitsemaan jopa 700.
Sen lisäksi, että SKA: n pitäisi pystyä havaitsemaan radioaaltoja näiltä IBH: ltä, he kirjoittivat, sen pitäisi myös pystyä arvioimaan tarkka etäisyys moniin niistä. Kun tämä aika tulee, lopulta kaikkien näiden puuttuvien mustien reikien pitäisi alkaa tulla piiloutumaan.
