Te trzy gwiazdy skrywają tajemnicę. Doprowadzą nas do czarnej dziury

Dwóch badaczy z Centrum Astrofizyki na Harvardzie wskazuje, że trajektorie trzech hiperszybkich gwiazd pozwalają wyznaczyć możliwą ścieżkę ruchu Wielkiego Obłoku Magellana i miejsce, gdzie teoretycznie może znajdować się jej centralna supermasywna czarna dziura.

W ramach realizowanego projektu badawczego, astronomowie przeanalizowali dane ze zbioru Gaia DR3 i wskazali trzy obiekty, które najpewniej zostały wyrzucone z Wielkiego Obłoku Magellana (LMC). Takie gwiazdy powstają, gdy układ podwójny zbliży się do supermasywnej czarnej dziury i jeden składnik takiego układu zostanie dosłownie „wystrzelony” z prędkością ponad 1 000 km/s w przestrzeń międzygwiezdną.

W najnowszym artykule badacze nie tylko potwierdzili dotychczasowe podejrzenia dotyczące pochodzenia obiektu HVS 3, ale także dodali dwie kolejne kandydatki na hiperszybkie gwiazdy, tj. obiekty skatalogowane jako HVS 7 i HVS 15. Ruch wszystkich tych gwiazd wskazuje, że nie pochodzą z Drogi Mlecznej, a najbardziej prawdopodobnym ich źródłem jest właśnie Wielki Obłok Magellana (LMC). Śledzenie ich torów pozwala odtworzyć tor ich lotu do miejsca, w którym zyskały swoją ponadnormatywną prędkość, a więc zlokalizować region, w którym działały siły związane z supermasywną czarną dziurą.

Kluczowym celem badania było wyznaczenie „korytarza”, którym Wielki Obłok Magellana przemieszczał się w ostatnich milionach lat. Aby uwzględnić wpływ ciemnej materii i oddziaływań międzygalaktycznych, autorzy przeprowadzili symulacje ruchu LMC i Drogi Mlecznej z komponentem tarcia dynamicznego. Dzięki temu udało im się ograniczyć niepewność położenia korytarza o 50 proc.

Bez odpowiedzi pozostaje jednak pytanie o to, czy LMC okrąża naszą galaktykę po raz pierwszy czy po raz drugi. Warto jednak skupić się na tym, że niezależnie od tego dowiedzieliśmy się, gdzie powinniśmy szukać supermasywnej czarnej dziury należącej do tej galaktyki karłowatej. Wskazane przez gwiazdy miejsce pochodzenia lokalizują położenie czarnej dziury jakieś 1,5 stopnia od wizualnego centrum galaktyki. To odchylenie może wynikać z zaburzeń pływowych wywoływanych przez Mały Obłok Magellana (SMC), drugą galaktykę karłowatą, która oddziałuje na LMC.

Warto jednak pamiętać, że powyższe wnioski opierają się na tylko trzech gwiazdach, a i dane dotyczące tych gwiazd wciąż wymagają doprecyzowania. Nie zmienia to faktu, że mamy do sprawdzenia interesujące miejsce. Być może któreś z flagowych obserwatoriów skieruje w najbliższym czasie swoje zwierciadła na ten tajemniczy punkt. Kto wie, być może akurat natrafimy tam na od dawna poszukiwaną supermasywną czarną dziurę.