Hubble hittar äntligen det första stjärnmassans svarta hål i Omega Centauri – möt oMEGACat BH-2

Massan är välbestämd eftersom dubbelstjärnan observerades nära periastron – den punkt i den elliptiska banan där avståndet är som minst – trots att endast en del av omloppsbanan har täckts .

Hur den upptäcktes: 23 år av noggrann astrometri

Tidigare sökningar efter svarta hål i Omega Centauri har förlitat sig på radiella hastighetsmätningar eller röntgen- och radioutstrålning, men ingen av dessa metoder har lyckats. Genombrottet kom med en annan teknik: astrometri, alltså noggrann mätning av stjärnors positioner och små rörelser på himlen över tid .

Teamet använde Hubble-arkivdata från oMEGACat-projektet som sträcker sig över mer än 20 år, kompletterat med nya JWST-observationer för att förfina mätningarna. Denna 23-åriga baslinje var avgörande eftersom omloppstiden är i storleksordningen ett sekel; den långa tidsperioden gjorde det möjligt för teamet att fånga systemet nära periastron, där signalen från omloppsbanan är som starkast .

Genom att följa den synliga stjärnans omloppsvacklan avslöjades närvaron av en osynlig, massiv följeslagare – ett svart hål. Detta gör oMEGACat BH-2 till det första svarta hålet i någon klothop som upptäckts med astrometri .

Varför detta fynd är viktigt

Omega Centauri innehåller ungefär 10 miljoner stjärnor. Dynamiska modeller förutspår att den borde hysa cirka 10 000 svarta hål med stjärnmassa – resterna av de mest massiva stjärnorna som redan exploderat som supernovor. I decennier gav sökningar med radiella hastigheter, radio och röntgenstrålning inget resultat, vilket skapade en gåtfull skillnad mellan teori och observation .

oMEGACat BH-2 bryter äntligen den döda perioden. Det är det första bekräftade svarta hålet med stjärnmassa i Omega Centauri och ger de första direkta bevisen för att en sådan population existerar .

Men dess massa – bara cirka 4,5 solmassor – kom som en överraskning. Stjärnutvecklingsmodeller för en metallfattig hop som Omega Centauri förutspår typiska massor på 20–40 solmassor. Den stora skillnaden väcker nya frågor om hur svarta hål bildas och behålls i täta stjärnhopar .

Vad detta innebär för debatten om svarta hål med medelmassa

I flera år har astronomer debatterat vad som döljer sig i själva centrum av Omega Centauri. Är det ett enda svart hål med medelmassa – den länge eftersökta

Redaktörens anmärkning: Artikeln ovan är anpassad från en längre engelsk version och har förkortats. För fullständig information, se originalkällorna.