Det er tid til at finde alle de manglende sorte huller.
Det er argumentet fremført af et par japanske astrofysikere, der skrev et papir, der foreslog en ny søgning efter millioner af "isolerede sorte huller" (IBH'er), der sandsynligvis befolker vores galakse. Disse sorte huller, tabt i mørket, nipper til at sive stof fra det interstellære medium - støvet og andre ting flyder mellem stjerner. Men denne proces er ineffektiv, og en stor del af sagen udvises i rummet med høje hastigheder. Da udstrømningen interagerer med det omgivende miljø, skrev forskerne, skulle det producere radiobølger, som menneskelige radioteleskoper kan registrere. Og hvis astronomer kan sile disse bølger ud fra al den støj, der er i resten af galaksen, kan de muligvis se disse usete sorte huller.
"En naiv måde at observere IBH'er på er gennem deres røntgenemission," skrev forskerne i deres papir, som endnu ikke er blevet formelt peer review og som de stillede til rådighed 1. juli som et fortryk på arXiv.
Hvorfor det? Når sorte huller suger sagen fra rummet, accelererer den sags skyld ved dens frynser og danner det, der er kendt som en akkretionsskive. Sagen på denne disk gnider mod sig selv, når den drejer mod begivenhedshorisonten - et sort hulles punkt uden tilbagevenden - der spytter røntgenstråler ud i processen. Men isolerede sorte huller, som er små sammenlignet med supermassive sorte huller, udsender ikke meget røntgenstråler på denne måde. Der er simpelthen ikke nok stof eller energi i deres akkretionsskiver til at skabe store røntgenunderskrifter. Og tidligere søgninger efter IBH'er ved hjælp af røntgenstråler har ikke leveret konkrete resultater.
"Disse udstrømninger kan muligvis gøre IBH'erne påviselige i andre bølgelængder," skrev forskerne, Daichi Tsuna fra University of Tokyo og Norita Kawanaka fra Kyoto University, i deres papir. "Udstrømningerne kan interagere med det omgivende stof og skabe stærke kollisionsløse stød ved grænsefladen. Disse chok kan forstærke magnetfelter og fremskynde elektroner, og disse elektroner udsender synchrotronstråling i radiobølgelængden."
Med andre ord, udstrømningen, der glider gennem det interstellære medium, skal få elektroner til at bevæge sig med hastigheder, der producerer radiobølger.
"Interessant papir," sagde Simon Portegies Zwart, en astrofysiker ved Leiden Universitet i Holland, som ikke var involveret i Tsuna og Kawanakas forskning. Portegies Zwart har også undersøgt spørgsmålet om IBH'er, også kendt som mellemliggende masse sorte huller (IMBH'er).
"Det ville være en god måde at finde IMBH'er på," fortalte Portegies Zwart til Live Science. "Jeg tror, at med LOFAR skulle sådan forskning allerede være mulig, men følsomheden kan udgøre et problem."
IBH'er, forklarede Portegies Zwart, betragtes som en "manglende forbindelse" mellem de to typer sorte huller, som astronomer kan registrere: sorte huller i stjernemasse, der kan være to til muligvis 100 gange størrelsen af vores sol, og supermassive sorte huller, de gargantuanske dyr, der lever ved galakernes kerner og er hundretusinder af gange så stor som vores sol.
Sorte huller i stjernemasse kan lejlighedsvis detekteres i binære systemer med almindelige stjerner, fordi de binære systemer kan producere tyngdekraftsbølger, og ledsagende stjerner kan give brændstof til store røntgenstråler. Og supermassive sorte huller har akkretionsskiver, der udsender så meget energi, at astronomer kan registrere og endda fotografere dem.
Men IBH'er i mellemtone mellem disse to andre typer er langt vanskeligere at opdage. Der er en håndfuld objekter i rummet, som astronomer mistænker for at være IBH'er, men disse resultater er usikre. Men tidligere forskning, inklusive en artikel fra 2017 i tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, som Portegies Zwart var medforfatter, antyder, at millioner af dem kunne gemme sig derude.
Tsuna og Kawanaka skrev, at det bedste udsigt til en radioundersøgelse af IBH'er sandsynligvis involverer brug af Square Kilometre Array (SKA), et multidelt radioteleskop, der skal bygges med sektioner i Sydafrika og Australien. Det er beregnet til at have et samlet radiobølgesamlingsareal på 1 kvadratkilometer (0,39 kvadrat miles). Forskerne anslår, at mindst 30 IBH'er udsender radiobølger, som SKA vil være i stand til at registrere i løbet af sin første proof-of-concept-fase, der er planlagt til 2020. Undervejs skrev de den komplette SKA (planlagt til midt i 2020'erne) skulle kunne registrere op til 700.
Ikke kun skulle SKA være i stand til at få øje på radiobølger fra disse IBH'er, skrev de, det skulle også være i stand til præcist at estimere afstanden til mange af dem. Når den tid kommer, skal alle disse manglende sorte huller begynde at komme ud af at gemme sig.
