Az eddig ismert fekete lyukakat két csoportba lehet besorolni. Az egyik típusba a kisebb, csillagtömegű objektumok tartoznak, melyek a Nap tömegénél néhányszor nagyobbak; a másikba pedig a szupermasszív fekete lyukak, melyek csillagunknál több milliószor, vagy milliárdszor nehezebbek.
A csillagászok már korábban is úgy gondolták, hogy kell lenniük köztes tömegű objektumoknak is, melyeknek tömege Napunkénál 100-10 000-szer nagyobb. Ilyen fekete lyuk létezéséről szilárd bizonyíték eddig még nem került elő, egészen mostanáig.
Bulent Kiziltan, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ szakértője szerint vizsgálatuk célja az volt, hogy megtalálják a fekete lyukak hiányzó láncszemét.
Ezek lehetnek azok az ősi magok, melyek a galaxisok középpontjában ma látható szörnyetegekké nőnek
– tette hozzá a kutató.
A 47 Tucanae – más néven NGC 104 vagy Caldwell 106 – egy bolygónktól nagyjából 13 400 fényévre található gömbhalmaz. A megközelítőleg 10 milliárd éves, 120 fényév átmérőjű csoportosulás a Tukán csillagképben helyezkedik el, és nagyjából 1 millió csillag otthona. A 47 Tucanae-ben körülbelül két tucat pulzár – azaz gyorsan forgó neutroncsillag – is kering, ezen égitestek az új vizsgálat fontos célpontjai voltak.
A gömbhalmaz belsejében található fekete lyukat eddig nem sikerült megtalálni. Az ilyen objektumokat általában úgy lehet azonosítani, hogy felmérik a körülöttük örvényló forró anyagból kibocsátott röntgensugarak nyomait. A módszer azonban csak akkor működik, ha az érintett fekete lyuk aktívan nyeli el a környezetében lévő gázokat. Mivel a 47 Tucanae középpontjában nincs gáz, az esetlegesen ott található fekete lyukat ezzel a technikával nem tudják felfedezni.
Egy másik lehetőség az objektumok környezetükre gyakorolt hatásának vizsgálata. A Tejút középpontjában elhelyezkedő fekete lyuk például igen különleges viselkedésre bírja rá a mellette található csillagokat. Az infravörös megfigyelések ki is mutatták, hogy galaxisunk centrumában néhány égitest egy láthatatlan, hatalmas tömegvonzású objektum körül kering. A 47 Tucanae középpontja azonban igen zsúfolt, így nem lehet egyesével megfigyelni a csillagok mozgását.
Az új elemzésben éppen ezért nem egy-egy égitest, hanem több objektum általános keringését elemezték. Mivel a 47 Tucanae nagyon sűrű, a nehezebb csillagok a centruma felé süllyednek. Egy köztes tömegű fekete lyuk elviekben úgy működik, mint egy galaktikus kanál, amely megkavarja a fazekat, így a csillagok nagyobb sebességgel és szélesebb pályán kezdenek el mozogni. Ez a jelenség pedig már mérhető.
A csillagászok azonban egyéb nyomokat is azonosítottak. A csapat a pulzárok egyedi rádiójeleit is felmérte, ezek arra utalnak, hogy a maradványcsillagok az elvárásokhoz képest messzebb vannak a gömbhalmaz középpontjától. Ez is alátámasztja a centrumban található köztes tömegű fekete lyukra vonatkozó elméletet.
Mivel ez az objektum meglehetősen sokáig bujkált a tudósok szeme elől, nem lehetetlen, hogy számtalan ilyen fekete lyukat tartogat még az univerzum. Megtalálásukhoz a mostani vizsgálatban felhasznált adatokhoz hasonló információkra lesz szükség.
