Crne rupe na pedeset svjetlosnih godina i dalje su nevidljive

Znanstvenici su pretražili podatke europske misije Gaia u potrazi za crnim rupama u našem neposrednom susjedstvu i vratili se praznih ruku — ali s važnom poukom o granicama onoga što instrumenti danas mogu vidjeti.

Procjene govore da se u Mliječnoj stazi nalazi između 100 milijuna i milijardu crnih rupa zvjezdane mase, ostataka gravitacijskog kolapsa teških zvijezda. Većina ih je usamljena, bez zvijezde pratilice, i upravo zato ih je najteže pronaći. Za razliku od supermasivnih crnih rupa u središtima galaksija, koje se odaju snažnim zračenjem ili gravitacijskim djelovanjem na okolne zvijezde, zvjezdane crne rupe tiho lebde u međuzvjezdanom prostoru.

Astrofizičari su se stoga usredotočili na područje unutar 15 parseka, otprilike 50 svjetlosnih godina od Sunca. Računalni modeli predviđaju da bi se tu moglo nalaziti nekoliko takvih objekata. Ako bi neki od njih boravio unutar lokalnih međuzvjezdanih oblaka — područja djelomično ioniziranog plina kroz koja Sunčev sustav putuje — mogao bi prikupljati dovoljno materijala da proizvede zračenje koje današnji teleskopi mogu uhvatiti. Izvan tih oblaka, kako pokazuju modeli, gustoća materijala je premala i signal bi ostao daleko ispod praga detekcije.

Pet kandidata, nijedna potvrda

Analiza podataka iz trećeg izdanja kataloga Gaia iznjedrila je pet potencijalnih kandidata. No svih pet leži blizu galaktičke ravnine, gdje je pozadinsko zračenje gusto i gdje neobrađeni izvori ili neotkrivene dvojne zvijezde lako stvaraju lažne signale. Autori zaključuju da su ti kandidati najvjerojatnije artefakti mjerenja, a ne stvarni objekti.

Provjera je zatim krenula drugim putem. Znanstvenici su kandidate tražili u infracrvenim katalozima, poput onog snimljenog NASA-inim teleskopom WISE, te u radio-katalozima RACS i VLASS. Računice su pokazivale da bi se crna rupa koja prikuplja materijal iz međuzvjezdanog oblaka trebala pojaviti u tim podacima. Nije se pojavila nijedna.

To ne znači da crnih rupa nema. Znači da su one koje postoje vjerojatno preslabe za pojedinačne instrumente. Autori zaključuju da su potrebna promatranja na više valnih duljina istodobno — radio, optičko i rendgensko područje — kako bi se isključila alternativna objašnjenja i potvrdila priroda bilo kojeg budućeg kandidata. Sljedeća velika nada je novi ciklus podataka radioteleskopa Square Kilometre Array, najavljen za početak 2027. godine.

Što ovo govori o našem znanju

Priča je to o tihoj vrsti nevidljivosti. Crne rupe zvjezdane mase ne svijetle same po sebi; one se odaju samo posredno, kroz materijal koji gutaju ili kroz gravitaciju koja savija putanje okolnih objekata. U gusto naseljenim dijelovima galaktike ta druga metoda funkcionira. U našem lokalnom susjedstvu, gdje su zvijezde rijetko posijane, astrometrija otpada. Ostaje samo zračenje, a ono je slabo.

Ovdje vrijedi postaviti pitanje koje istraživači nisu izravno postavili: koliko još toga u svemiru ne vidimo ne zato što ne postoji, nego zato što smo instrumente gradili za objekte koji se glasno najavljuju? Istraživanja poput ovog pokazuju da granica znanja nije samo u teoriji, nego i u osjetljivosti opreme. Modeli kažu da bi crna rupa mogla biti tu, na pedeset svjetlosnih godina od nas, i da je ne bismo razlikovali od šuma.

Do tada ostaje ono što znanost radi najbolje: priznati da nismo našli ono što smo tražili, zapisati zašto i pripremiti sljedeći pokušaj s boljim očima. Crne rupe u susjedstvu vjerojatno su tu. Samo još ne znamo gdje gledati.