Vrijeme je da pronađete sve crne rupe koje nedostaju.
To je argument koji je iznio par japanskih astrofizičara, koji su napisali članak predlažući novu potragu za milionima "izoliranih crnih rupa" (IBH) koji vjerojatno naseljavaju našu galaksiju. Te crne rupe, izgubljene u tami, piju materiju iz međuzvjezdanog medija - prašinu i druge stvari koje lebde između zvijezda. No, taj je postupak neučinkovit, a velik dio stvari velikom se brzinom izbacuje u svemir. Kako taj odljev djeluje s okolinom, napisali su istraživači, on bi trebao proizvesti radio valove koje ljudski radio teleskopi mogu detektirati. A ako astronomi mogu iscijediti te valove iz sve buke koja je u ostatku galaksije, mogli bi primijetiti ove nevidljive crne rupe.
"Naivan način promatranja IBH je putem njihove X-zrake", napisali su istraživači u svom radu, koji još nije formalno recenziran i koji su 1. srpnja stavili na raspolaganje arXiv.
Zašto je to? Kako crne rupe isisavaju materiju iz prostora, ta se stvar na njenim granicama ubrzava i formira ono što je poznato kao akumulacijski disk. Stvar u tom disku trlja se o sebi dok se vrti prema horizontu događaja - točka crne rupe nema povratka - ispljunuvši rendgenske zrake u tom procesu. Ali izolirane crne rupe, male u usporedbi s supermasivim crnim rupama, na taj način ne emitiraju mnogo X-zraka. U njihovim akrektorskim diskovima jednostavno nema dovoljno tvari ili energije za stvaranje velikih X-zraka potpisa. A dosadašnje pretrage IBH-a pomoću rendgenskih zraka nisu dale uvjerljive rezultate.
"Ti bi odljevi eventualno mogli omogućiti prepoznavanje IBH u drugim valnim duljinama", napisali su u svom radu istraživači, Daichi Tsuna sa Sveučilišta u Tokiju i Norita Kawanaka sa Sveučilišta u Kyotu. "Odljevi mogu komunicirati s okolnom materijom i stvarati snažne udare bez sudara na sučelju. Ti udarci mogu pojačati magnetska polja i ubrzati elektrone, a ti elektroni emitiraju sinhrotronsko zračenje u radio valnoj duljini."
Drugim riječima, odljev koji klizi kroz međuzvjezdani medij trebao bi dobiti elektrone koji se kreću brzinom kojom proizvode radio valove.
"Zanimljiv rad", rekao je Simon Portegies Zwart, astrofizičar sa sveučilišta Leiden u Nizozemskoj, koji nije bio uključen u istraživanje cuna i Kawanake. Portegies Zwart je također proučavao pitanje IBH-a, također poznatih kao crne rupe srednje mase (IMBH).
"Bilo bi sjajan način pronalaženja IMBH-a", rekao je Portegies Zwart za Live Science. "Mislim da bi s LOFAR-om takva istraživanja već trebala biti moguća, ali osjetljivost može predstavljati problem."
IBH-ovi, objasnio je Portegies Zwart, smatraju se "vezom koja nedostaje" između dvije vrste crnih rupa koje astronomi mogu otkriti: crne rupe zvjezdane mase koje mogu biti dvije do 100 puta veće od našeg sunca i supermasivne crne rupe, gargantuanske zvijeri koje žive u jezgrama galaksija i stotine su tisuće puta veće od našeg sunca.
Crne rupe zvjezdaste mase povremeno se mogu otkriti u binarnim sustavima s redovitim zvijezdama, jer binarni sustavi mogu stvarati gravitacijske valove, a prateće zvijezde mogu osigurati gorivo za velike rendgenske snimke. I supermasivne crne rupe imaju akrecijske diskove koji emitiraju toliko energije da ih astronomi mogu otkriti i čak fotografirati.
Ali IBH, u srednjem opsegu između te dvije druge vrste, daleko je teže detektirati. U svemiru postoji nekoliko objekata za koje astronomi sumnjaju da su IBH, ali ti su rezultati neizvjesni. Ali dosadašnja istraživanja, uključujući i rad iz 2017. godine u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, čiji je autor Portegies Zwart, sugeriraju da se milijuni njih mogli sakriti vani.
Tsuna i Kawanaka napisali su da je najbolji potencijal za radio istraživanje IBH vjerojatno uključivanje Square Kilometer Array (SKA), višedijelnog radio-teleskopa koji treba biti izgrađen s odjeljcima u Južnoj Africi i Australiji. Ukupni prostor za skupljanje radio-valova od 1 kvadratnog kilometra (0,39 kvadratnih milja). Istraživači procjenjuju da najmanje 30 IBH emitira radio valove koje će SKA moći detektirati tijekom svoje prve faze dokaza, koja je planirana za 2020. Na cesti su, napisali su, kompletni SKA (zakazani za sredinom 2020.) trebalo bi biti u stanju otkriti do 700.
Ne samo da bi SKA mogao primijetiti radio valove s ovih IBH-ova, napisali su, već bi trebao biti u mogućnosti precizno procijeniti udaljenost do mnogih njih. Kad dođe to vrijeme, konačno bi sve te crne rupe koje nedostaju trebale početi izlaziti iz skrivanja.
