Gomilo kandidatk in potrjenk so astronomi izvohljali na podlagi opazovanj Nasinega teleskopa Chandra, ki vesolje vidi v rentgenskih žarkih. Večina jih spada med manjše črne luknje z maso med petimi in 30 masami Sonca, piše v sporočilu za javnost. Gnetejo se v (razmeroma) majhnem prostoru: na oddaljenosti do tri svetlobna leta od središča Galaksije, kjer je osrednja supermasivna črna luknja, Strelec A* (Sagittarius A*). Za primerjavo: celotna Galaksija naj bi bila široka 100.000 svetlobnih let, štiri svetlobna leta pa je razdalja med Soncem in nam najbližjo sosednjo zvezdo.

Raziskavo, objavljeno v reviji Nature, so izvedli znanstveniki ameriške Kolumbijske univerze. Prečesali so podatke o virih rentgenske svetlobe na razdalji do 12 svetlobnih let od središča Galaksije.

Tako so našli le tisti tip oziroma primerke črnih lukenj, ki zaradi posebnih okoliščin oddajajo rentgenske žarke.
Črne luknje svetlobe načeloma ne oddajajo (razen Hawking-Bekensteinovega sevanja, več o tem tukaj).

Iskanje poparčkanih lukenj in zvezd
Če pa je tik zraven določene črne luknje zvezda, lahko zadeve zasvetijo. Z bližnje zvezde namreč črna luknja vleče material. Ta se med potovanjem oblikuje v disk in se v njem močno segreje, na več milijonov stopinj Celzija, pri tem pa oddaja visokooenergijske fotone, ki jih lahko potem opazimo tudi na Zemlji. Svetenje se neha, ko ta snov preči dogodkovno obzorje črne luknje oziroma "pade" vanjo.

Chandra je na tarčnem področju našla kopico virov rentgenske svetlobe in bila prisiljena ločiti zrna od plev, saj v tem delu elektromagnetnega valovanja seva še marsikaj. Poiskati so morali "podpis", kakršnega so našli že pri prejšnjih primerkih binarnih sistemov zvezde in črne luknje. Tako so na območju treh svetlobnih let od Strelca A* našli 14 binarnih sistemov. Dva vira so izločili, ker sta najbrž sestavljena iz nevtronskih zvezd, ki so, mimogrede, lani poskrbele za mednarodno odmevno znanstveno odkritje na področju težnostnih valov.

Preostalih 12 je označenih v galeriji desno z rdečo barvo. Nekateri viri žarkov X so označeni z belo in najbrž vsebujejo bele pritlikavke.

Vodja raziskave Chuck Hailey je skupaj z ekipo ugotovil, da je teh ducat verjetno res par črna luknja – zvezda, in sicer zato, ker se variacije v sevanju skozi leta razlikujejo od vzorca, ki bi ga pričakovali od nevtronskih zvezd.

Najbrž jih je tam veliko več
Na tej oddaljenosti od Strelca A* so lahko zaznali le najsvetlejše primerke, piše v sporočilu za javnost. Meritve torej nakazujejo, da se mora tam skrivati še veliko več črnih lukenj. Binarnih z maso med petimi in 30 Sonci bi moralo biti še med 300 in tisoč.

Odkritje bo predvidoma pripomoglo k nadaljnjim opazovanjem v gravitacijskih valovih. Če namreč znanstveniki poznajo število črnih lukenj v središču značilnega osvetja, potem lahko predvidevajo, koliko od zaznanih dogodkov v tem mediju gre pripisati njej. Do zdaj so težnostne opazovalnice zaznale le dogodke, ko se združita črni luknji ali pa za njimi druga najgostejša telesa, nevtronske zvezde.

V ozkem prostoru pri Strelcu A* bi se moralo skrivati še veliko več črnih lukenj, ki niso poparčkane. Teoretične izpeljave iz opazovanj Chandre nakazujejo predvideno količino: od 10.000 do 40.000.

Avtorji raziskave sicer priznavajo, da obstaja še ena alternativna razlaga. Nekateri primerki v ducatu bi lahko bili pulzarji, torej nevtronske zvezde, ki se zelo hitro vrtijo (tudi več stokrat na sekundo).

V korist stari napovedi
Izidi kot prvi govorijo v korist že več desetletij stari napovedi, da imajo galaksije v sredini supermasivno črno luknjo z milijoni mas Sonca, ta pa je obkrožena z na tisoče manjših črnih lukenj, piše v sporočilu za javnost Kolumbijske univerze. Središče galaksije je obdano z velikim oblakom prahu in plinom, torej zvezdna porodnišnica. Tam nastale ogromne zvezde ne morejo uiti težnostnemu privlaku in se po izteku "življenjske" dobe prelevijo v kompaktna telesa, torej črne luknje, tam ostajajoč eone. Družbo jim delajo vse pogostejše črne luknje, ki so tja privandrale iz bolj oddaljenih predelov galaksije.

"Vse, kar bi si želeli izvedeti o interakciji med velikimi in malimi črnimi luknjami, se lahko naučimo s preučevanjem teh primerov," je dejal Hailey. "Galaksija Rimska cesta je edina, kjer to lahko počnemo. Le pri nas lahko interakcije zaznamo, v drugih galaksijah so preveč oddaljene."

Človeštvo je do zdaj znotraj domače galaksije potrdilo obstoj le nekaj desetih črnih lukenj, pa je ta velika več kot 100.000 svetlobnih let.

O neki srednje veliki luknji
Predlanska raziskava japonskega radijskega observatorija Nobejama je našla indice, da se 200 svetlobnih let stran od središča skriva srednje masivna črna luknja z maso okoli 100.000 sonc. Opazovali so oblak prahu in plinov, poimenovan CO-0.40-0.22, ki se vede nenavadno. Deli oblaka se premikajo izjemno hitro, spet drugi zelo počasi, so sporočili z Nobejame. Če bi oblak tam "visel" osamljen, bi bila hitrost njegovih plinov v povprečju enaka, in ker ni, mora tam obstajati močan vir energije.

Veliki strelec
Strelec A* je od nas oddaljen približno 26.000 svetlobnih let. Njegovo velikost ocenjujejo na od 50 do 150 milijonov kilometrov, kar pomeni, da je manjši od razdalje med Zemljo in Soncem. Vsebuje pa mase za več kot štiri milijone Sonc. Odkrili so ga po sevanju, ki ga snov oddaja med "padanjem" v črno luknjo. Da bi se izognili zmedi: Strelec A* ni črna luknja sama, temveč disk super vroče snovi okoli črne luknje, ki dokazuje njen obstoj.

V središču naj bi imela eno supermasivno črno luknjo skoraj vsaka galaksija.

Najmasivnejše (znane) črne luknje sploh vsebujejo maso do 40 milijard Sonc.
Video 1: 360-stopinjska vizualizacija središča Galaksije, večinoma v rentgenski svetlobi (Chandra) in infrardeči (drugi teleskopi). Priporočamo ogled v celozaslonskem načinu in pri najvišji kakovosti.

Video 2: Animacija, kako črna luknja "posesa" mimoidočo zvezdo