Nowe analizy danych JWST dotyczące czarnych dziur pośredniej masy sugerują, że w jądrze gromady Omega Centauri ewentualny obiekt akreuje bardzo słabo, a jego masa jest ograniczona od dołu lepiej niż dotąd. To rzadki wyjątek od reguły, według której najpewniejsze ślady takich czarnych dziur brały się dotąd głównie z ruchów gwiazd, a nie z bezpośrednich oznak pożerania materii.
Czym są czarne dziury „pośredniej masy”?
Najprościej mówiąc, chodzi o brakujące ogniwo między gwiazdowymi a supermasywnymi czarnymi dziurami — rzędu setek do tysięcy mas Słońca. W Omega Centauri, największej gromadzie kulistej Drogi Mlecznej, od lat podejrzewa się istnienie takiego obiektu, bo część gwiazd w centrum porusza się nienaturalnie szybko. W 2024 r. zespół, analizując setki obrazów z Hubble’a, zmierzył prędkości 1,4 mln gwiazd i wskazał siedem szczególnie szybkich, co pasuje do obecności czarnej dziury w środku gromady. Jak opisano w artykule, to stało się punktem wyjścia do nowego testu z JWST.
Co sprawdził teleskop Jamesa Webba?
Badacze wykorzystali instrumenty MIRI i NIRCam, by poszukać śladów akrecji, czyli promieniowania towarzyszącego spadaniu materii na czarną dziurę. Pole widzenia jest jednak ekstremalnie zatłoczone — to tysiące gwiazd na małej przestrzeni — więc każdy sygnał łatwo „gubi się” w blasku sąsiadów. Tym razem nie wykryto jednoznacznego źródła promieniowania, które można by przypisać odizolowanej czarnej dziurze.
Co z tego wynika o masie i „apetycie”?
Brak detekcji też jest informacją. Na podstawie granic jasności i modeli akrecji autorzy zawężają możliwą masę obiektu: wykluczają wcześniejszą, skrajną dolną wartość około 8200 mas Słońca i sugerują rząd około 20 tysięcy mas Słońca, podczas gdy z dynamiki gwiazd wynikały wcześniej wartości rzędu kilkudziesięciu tysięcy. To w praktyce oznacza, że jeśli czarna dziura tam jest, musi akreować wolno i świecić bardzo słabo.
Co dalej?
Sam JWST nie rozstrzyga istnienia obiektu, ale zaostrza ograniczenia. Kolejne obserwacje w podczerwieni mogą odsłonić jeszcze słabsze, szybkie gwiazdy i poprawić pomiary ich ruchów, łącząc dwie metody: dynamikę i emisję. To podejście „krok po kroku” — zacieśnianie widełek — może w końcu doprowadzić do sytuacji, w której czarna dziura pośredniej masy będzie jedynym sensownym wyjaśnieniem tego, co dzieje się w sercu Omega Centauri.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: [link]
