Wetenschappers hebben een van de kleinste zwarte gaten ooit ontdekt - en tot nu toe het dichtst bij de aarde gevonden.

Onderzoekers noemen het 'De Eenhoorn, ' voor een deel omdat het is, tot dusver, een uit duizenden, en deels omdat het werd gevonden in het sterrenbeeld Monoceros - 'De Eenhoorn'. De bevindingen worden vandaag gepubliceerd, 21 april in het journaal Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

"Toen we naar de gegevens keken, dit zwarte gat - de Eenhoorn - kwam net tevoorschijn, " zei hoofdauteur Tharindu Jayasinghe, een doctoraalstudent astronomie aan de Ohio State University en een presidentiële fellow van de Ohio State.

De Eenhoorn is ongeveer drie keer de massa van onze zon - klein voor een zwart gat. Er zijn maar heel weinig zwarte gaten van deze massa gevonden in het heelal. Dit zwarte gat is 1, 500 lichtjaar verwijderd van de aarde, nog steeds in het Melkwegstelsel. En, totdat Jayasinghe het begon te analyseren, het was in wezen verstopt in het volle zicht.

Het zwarte gat lijkt een metgezel te zijn van een rode reuzenster, wat betekent dat de twee verbonden zijn door de zwaartekracht. Wetenschappers kunnen het zwarte gat niet zien - dat zijn ze, per definitie, donker, niet alleen visueel, maar voor de instrumenten die astronomen gebruiken om licht en andere golflengten te meten.

Maar in dit geval, ze kunnen de begeleidende ster van het zwarte gat zien. Die ster was goed gedocumenteerd door telescoopsystemen, waaronder KELT, opraken van de staat Ohio; ASAS, de voorloper van ASAS-SN, die nu uit de staat Ohio is, en TESS, een NASA-satelliet die zoekt naar planeten buiten ons zonnestelsel. Gegevens hierover waren algemeen beschikbaar, maar waren nog niet op deze manier geanalyseerd.

Toen Jayasinghe en de andere onderzoekers die gegevens analyseerden, ze merkten dat iets wat ze niet konden zien in een baan om de rode reus leek te draaien, waardoor het licht van die ster op verschillende punten rond de baan in intensiteit en uiterlijk verandert.

Iets, zij realiseerden zich, trok aan de rode reus en veranderde van vorm. Dat trekkende effect, een getijdenvervorming genoemd, geeft astronomen een signaal dat iets de ster beïnvloedt. Een optie was een zwart gat, maar het zou klein moeten zijn - minder dan vijf keer de massa van onze zon, vallen in een groottevenster dat astronomen de 'massakloof' noemen. Pas onlangs hebben astronomen het als een mogelijkheid beschouwd dat zwarte gaten met die massa zouden kunnen bestaan.

"Als je op een andere manier kijkt, dat is wat we doen, je vindt verschillende dingen, " zei Kris Stanek, studie co-auteur, astronomieprofessor aan de staat Ohio en een vooraanstaande geleerde aan de universiteit. "Tharindu keek naar dit ding waar zoveel andere mensen naar hadden gekeken en in plaats van de mogelijkheid af te wijzen dat het een zwart gat zou kunnen zijn, hij zei, 'We zullen, wat als het een zwart gat zou kunnen zijn?'"

Die getijdenverstoring wordt veroorzaakt door de getijdenkracht van een onzichtbare metgezel - een zwart gat.

"Net zoals de zwaartekracht van de maan de oceanen van de aarde vervormt, waardoor de zeeën uitpuilen naar en weg van de maan, hoogwater veroorzaken, zo vervormt het zwarte gat de ster tot een voetbalachtige vorm met de ene as langer dan de andere, " zei Todd Thompson, co-auteur van de studie, voorzitter van de astronomie-afdeling van de staat Ohio en een vooraanstaande geleerde van de universiteit. "De eenvoudigste verklaring is dat het een zwart gat is - en in dit geval, de eenvoudigste verklaring is de meest waarschijnlijke."

De snelheid van de rode reus, de periode van de baan en de manier waarop de getijdekracht de rode reus vervormde vertelde hen de massa van het zwarte gat, waardoor ze concludeerden dat dit zwarte gat ongeveer drie zonsmassa's was, of drie keer die van de zon.

Gedurende ongeveer het laatste decennium, astronomen en astrofysici vroegen zich af of ze deze zwarte gaten niet vonden omdat de systemen en benaderingen die ze gebruikten niet geavanceerd genoeg waren om ze te vinden. Of, vroegen ze zich af, bestonden ze gewoon niet?

Vervolgens, ongeveer 18 maanden geleden, veel van de leden van dit onderzoeksteam in de staat Ohio, onder leiding van Thompson, publiceerde een wetenschappelijk artikel in het tijdschrift Wetenschap , sterk bewijs dat dit soort zwarte gaten bestonden. Die ontdekking motiveerde Jayasinghe en anderen, zowel in de staat Ohio als over de hele wereld, om serieus te zoeken naar kleinere zwarte gaten. En die evaluatie leidde hen naar de Eenhoorn.

Het vinden en bestuderen van zwarte gaten en neutronensterren in onze melkweg is cruciaal voor wetenschappers die de ruimte bestuderen, omdat het hen vertelt over de manier waarop sterren ontstaan ​​en sterven.

Maar het vinden en bestuderen van zwarte gaten is, bijna per definitie, moeilijk:individuele zwarte gaten zenden niet dezelfde soort stralen uit als andere objecten in de ruimte. Zij zijn, tot wetenschappelijke apparatuur, elektromagnetisch stil en donker. De meeste bekende zwarte gaten werden ontdekt omdat ze in wisselwerking stonden met een begeleidende ster, die veel röntgenstraling creëerde - en die röntgenstralen zijn zichtbaar voor astronomen.

In recente jaren, er zijn meer grootschalige experimenten gelanceerd om kleinere zwarte gaten te lokaliseren, en Thompson zei dat hij verwacht dat er in de toekomst meer "massakloof" zwarte gaten zullen worden ontdekt.

"Ik denk dat het veld hier naartoe aan het pushen is, om echt in kaart te brengen hoeveel lage massa, hoeveel middelzware en hoeveel zware zwarte gaten er zijn, want elke keer dat je er een vindt, krijg je een idee over welke sterren instorten, die ontploffen en die er tussenin zitten, " hij zei.