Αστρονομική ομάδα που χρησιμοποίησε το τηλεσκόπιο ακτίνων-Χ XMM-Newton της ESA, ανακάλυψε πρόσφατα μια μελανή οπή που έχει μάζα περισσότερο από 500 ηλιακές μάζες. Η ανακάλυψη αυτή αποτελεί το συνδετικό κρίκο ανάμεσα στις μικρότερες, αστρικής μάζας μελανές οπές, και στις πολύ μεγαλύτερες μελανές οπές (υπερμαζικές) που βρίσκονται συνήθως στα κέντρα των γαλαξιών. Είναι η καλύτερη απόδειξη για αυτό που από καιρό αναζητούσαν οι επιστήμονες: Μέλη μιας νέας κατηγορίας που ονομάστηκε «ενδιάμεσης μάζας μελανές οπές».
Η ύπαρξη μελανών οπών με μάζα 3-20 ηλιακές μάζες θεωρείτε δεδομένη εδώ και καιρό. Το ίδιο ισχύει και για τις μελανές οπές με μάζα εκατομμυρίων ή και δισεκατομμυρίων ηλιακών μαζών. Οι επιστήμονες πίστευαν ότι πιθανώς να υπάρχει και μια ενδιάμεση κατηγορία μελανών οπών με μάζα μερικών εκατοντάδων ηλιακών μαζών. Αλλά ποτέ μέχρι τώρα δεν είχε βρεθεί παρατηρησιακά ένα τέτοιο αντικείμενο.
Η επιστημονική ομάδα που έκανε την ανακάλυψη ανέλυε αρχικά τα δεδομένα από το δορυφόρο XMM-Newton, ψάχνοντας για αστέρες νετρονίων και λευκούς νάνους. Σκόνταψε τελικά σε ένα πιο ιδιαίτερο αντικείμενο που είχε παρατηρηθεί στις 23 Νοεμβρίου του 2004. Ονομάστηκε HLX-1 (Υπερ-Φωτεινή ακτίνων-Χ πηγή 1 - Hyper-Luminous X-ray source 1) και βρίσκεται στα «προάστια» του Γαλαξία ESO 243-49, περίπου 290 εκατομμύρια έτη φωτός μακρυά από τη Γη. Βρισκόμενο σε αυτή την απόσταση το αντικείμενο αυτό είναι πολύ φωτεινό στις ακτίνες-Χ (260 εκατομμύρια φορές τη φωτεινότητα του Ήλιου).
Αναλύοντας το φως του HLX-1, η επιστημονική ομάδα διαπίστωσε ότι η "υπογραφή" (φάσμα) στις ακτίνες-Χ είναι ασυμβίβαστη με οποιοδήποτε άλλο αντικείμενο εκτός από μια μελανή οπή. Η μετρηθείσα φωτεινότητα ήταν πάρα πολύ χαμηλή για να είναι από το γαλαξία μας και η έλλειψη παρατηρηθείσας ράδιο ή οπτικής εκπομπής από την περιοχή του HLX-1 εκτός από την υπογραφή στις ακτίνες-Χ, δείχνει ότι είναι απίθανο να είναι ένας μακρινός γαλαξίας υποβάθρου. Αυτό σημαίνει ότι η πηγή πρέπει να βρίσκεται στην περιοχή του γαλαξία ESO 243-49.
Για να βεβαιωθεί η επιστημονική ομάδα ότι η πηγή αυτή είναι ένα ενιαίο αστρονομικό αντικείμενο και όχι ένα πλήθος διαφόρων μικρότερων πηγών που λάμπουν μαζί, χρησιμοποίησε το τηλεσκόπιο XMM-Newton ξανά στις 28 Νοεμβρίου του 2008. Συγκρίνοντας τις παρατηρήσεις από τις δυο διαφορετικές εποχές, διαπιστώθηκε ότι η υπογραφή των ακτίνων-Χ από το HLX-1 μεταβαλλόταν σημαντικά ως προς το χρόνο και έτσι η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι πρέπει να είναι ένα ενιαίο αντικείμενο.
Αν και υπάρχουν και άλλοι υποψήφιες πηγές που πιθανόν να είναι μελανές οπές ενδιάμεσης μάζας, η συγκεκριμένη πηγή ήταν κατά 10 φορές πιο λαμπρή από όλες τις άλλες.
Ενώ ήδη είναι γνωστό ότι οι μελανές οπές αστρικής-μάζας είναι τα κατάλοιπα αστέρων μεγάλης μάζας, δε γνωρίζουμε πως οι υπερμαζικές μελανές οπές σχηματίζονται. Ένα από τα πιθανά σενάρια περιλαμβάνει τις συγχωνεύσεις των μελανών οπών ενδιάμεσης μάζας. Για να επικυρωθεί μια τέτοια θεωρία θα πρέπει σε πρώτη φάση να βρεθούν και άλλες αποδείξεις για την ύπαρξη τους.
Η ανακάλυψη αυτή φανερώνει τη σημαντικότητα των παρατηρήσεων με το τηλεσκόπιο XMM-Newton στην εξεύρεση απαντήσεων για το πώς δημιουργούνται οι υπερμαζικές μελανές οπές, όπως αυτή που πιθανότατα βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας.