Dua minggu yang lalu (27 November), para astronom menerbitkan sebuah makalah dalam jurnal Nature yang mendakwa mereka akan menemui lubang hitam besar yang tidak terlalu jauh dari Bumi. Sekiranya mereka betul, ia akan menjadi kejutan besar kepada astrofizik, teori yang mendalam tentang bagaimana dan di mana bentuk lubang hitam besar itu. Tetapi nampaknya mereka mungkin salah.
Para penyelidik menyangka mereka dapat menemui lubang hitam besar yang besar, 70 kali jisim matahari kita, sebagai sebahagian daripada sistem perduaan yang dikenali sebagai LB-1 iaitu 15,000 tahun cahaya dari Bumi. Tetapi sekarang, dua kertas bebas yang diterbitkan ke pangkalan data arXiv minggu ini mendapati masalah asas yang sama dengan tuntutan itu: Ia bergantung pada bukti bahawa lubang hitam yang tidak kelihatan telah menyengat dengan sangat sedikit kerana bintang pengiringnya yang berat, yang dikenali sebagai bintang B, beroda mengelilinginya . Perbezaan di antara lubang hitam yang kecil dan gerak pesat bintang mencadangkan lubang hitam lebih besar - jika mereka lebih rapat dengan saiz satu sama lain, anda akan mengharapkan lubang hitam bergerak seperti bintang. Walau bagaimanapun, menurut dua kertas baru, para penyelidik menyalahtafsirkan apa yang mereka lihat dalam cahaya dari sistem yang jauh.
Gambar seorang ahli gusti sumo mencatatkan bola boling di sekeliling lingkaran pada akhir rantaian panjang. Itulah bagaimana model sistem ini berfungsi dalam kertas Alam. Wrestler dalam senario itu (lubang hitam) akan beralih ke belakang dan sebaliknya sedikit untuk mengimbangi berat bola (bintang pengiring), tetapi bola akan melakukan kebanyakan bergerak. Jika anda tahu jisim bola boling dan tahu berapa banyak mereka bergerak, anda boleh mengira massa ahli gusti sumo.
Masalahnya adalah bahawa sedikit cahaya yang terang para penyelidik membina tuntutan di atas - yang dipanggil "garis pelepasan Hα" - sekarang nampaknya ia tidak datang dari lubang hitam sama sekali. Ini bermakna pengukuran jisim minda mungkin salah.
"Anda mempunyai bintang B yang besar," dan itu satu komponen, dan kemudian lubang hitam adalah komponen lain, "kata Jackie Faherty, ahli astrofizik di Muzium Sejarah Alam Amerika di New York City, Tidak terlibat dalam mana-mana kertas kerja ini. "Jadi, anda mempunyai dua perkara yang anda lihat tetapi mereka boleh menjadi muddled antara satu sama lain."
Teleskop di Bumi umumnya tidak cukup tajam untuk menyelesaikan objek individu dalam sistem bintang dengan cukup baik untuk mengukur pergerakan mereka - terutamanya apabila salah satu daripada objek itu adalah lubang hitam, hanya dapat dilihat dari cakera "cakera akrilik" yang tipis di sekeliling badan utamanya . Oleh itu, mengkaji sistem ini sering memerlukan analisis pola dalam frekuensi individu cahaya yang datang dari sistem, dan menggunakannya untuk membuat kesimpulan tentang apa yang berlaku di dalamnya.
LB-1 mempunyai satu sumber data yang sangat terang: Semua cahaya datang dari bintang normal B dalam sistem. Para penyelidik boleh mengukur pergerakannya dengan menggunakan kesan Doppler, yang menjadikan panjang gelombang cahaya panjang dan cahaya kelihatan redden apabila bintang bergerak jauh dari Bumi, dan kemudian mendapatkan sedikit bluer ketika ia bergerak kembali ke Bumi. Penyelidik dapat mengesan kesan Doppler itu dalam satu siri garisan pelepasan - terutamanya frekuensi radiasi yang terang yang sesuai dengan ciri-ciri individu bintang.
Dalam makalah Alam, para penyelidik menemui satu lagi garisan pelepasan dalam sistem, garis Hα, yang nampaknya tidak berasal dari bintang biasa. Mereka mendapati ia juga menunjukkan kesan Doppler yang ringan, menunjukkan sumbernya bergerak sedikit, dan membayangkan bahawa ia mungkin datang dari cakera bahan di sekeliling lubang hitam yang tidak kelihatan dalam sistem. Apakah kertas-kertas baru yang ditemui ialah penyelidik Nature gagal menyebarkan sepenuhnya data dari sumber terang, bintang, dan dari sumber yang kurang jelas. Pergeseran yang jelas di garisan Hα adalah sejenis ilusi yang dicipta oleh cahaya dari bintang pengiring, dan hilang apabila anda dengan betul menolak sumber itu. Apa pun yang membuat garis Hα tidak bergerak sama sekali dengan sistem.
"Selepas ia menunjukkan, ia sangat mudah difahami - ia bukan sesuatu yang tidak jelas, dan saya fikir kebanyakan ahli astronomi akan memahami hujah itu dan bersetuju," Leo C. Stein, seorang ahli astrophysik Universiti Mississippi yang juga tidak terlibat dalam mana-mana kertas, memberitahu Sains Live.
Beliau berkata selepas melihat kertas-kertas baru dia "sangat ragu-ragu" dakwaan kertas Nature Nature mengenai jisim lubang hitam itu.
Sekiranya garis Hα tidak bergerak, ini bermakna salah satu daripada dua perkara, University of California, Berkeley, ahli astrofizik Kareem El-Badry dan Eliot Quataert menulis di dalam kertas mereka, salah satu daripada dua yang diterbitkan kepada arXiv yang mengenal pasti isu Hα.
"Satu tafsiran yang boleh difahami ialah rakannya adalah lubang hitam dengan jisim yang lebih tinggi daripada yang dilaporkan," mereka menulis.
Mungkin lubang hitam sangat besar sehingga tidak kelihatan sama-sama bergoyang di bawah pengaruh graviti bintang pengiringnya.
"Kami menganggap senario ini tidak mungkin," mereka menulis.
Tiada bukti lain seperti lubang hitam besar dalam sistem.
Jadi, senario yang lebih besar ialah sistem mengandungi lubang hitam yang lebih tipikal pada skala matahari, dan garisan Hα berasal dari sumber lain seperti yang digariskan dalam kertas arXiv kedua, dari pasukan yang lebih besar dari Katholieke Universiteit Leuven dan Balai Cerap DiRaja, kedua-duanya di Belgium.
Kertas ketiga, dari satu pasukan penyelidik dari New Zealand, Kanada, dan Australia, mengenal pasti lebih banyak isu dengan kertas Nature, termasuk penulis kemungkinan salah menyalahkan jarak ke sistem. Ia menarik, kata Stein, tetapi masalah Hα memberikan masalah yang lebih mudah.
Sistem ini masih menarik, dan El-Badry berkata dalam tweet bahawa dia tidak sabar-sabar untuk mengkajinya dengan lebih terperinci. Tetapi ia lebih sesuai dengan teori-teori astrofizik yang sedia ada, dengan mudah menerangkan lubang hitam yang lebih kecil di rantau ini, tetapi perjuangan untuk menjelaskan bagaimana lubang hitam yang lebih besar dapat dibentuk.
"Ini adalah kisah bagaimana sains berjalan," Faherty memberitahu Live Science. "Para saintis menjadi sangat tertarik kerana ia adalah sejenis tarikan yang menarik kepada apa yang mungkin kita pertimbangkan dalam teori evolusi cemerlang kita, tetapi sains juga berjalan apabila kita memeriksa dengan teliti kerja masing-masing, dan itulah yang berlaku dalam kes ini."
