Det är svårt att hitta svarta hål, eftersom de är helt svarta. I vissa fall orsakar svarta hål effekter som kan ses. Till exempel om ett svart hål har en medföljande stjärna, gas som strömmar in i det svarta hålet hopar sig runt det och bildar en skiva. Skivan värms upp på grund av den enorma gravitationskraften från det svarta hålet och avger intensiv strålning. Men om ett svart hål flyter ensamt i rymden, inga utsläpp skulle kunna observeras från den.

En forskargrupp ledd av Masaya Yamada, en doktorand vid Keio University, Japan, och Tomoharu Oka, professor vid Keio universitet, använde ASTE-teleskopet i Chile och 45-m radioteleskopet vid Nobeyama Radio Observatory, båda drivs av National Astronomical Observatory of Japan, att observera molekylära moln runt supernovaresten W44, ligger 10, 000 ljusår bort från oss. Deras primära mål var att undersöka hur mycket energi som överfördes från supernovaexplosionen till den omgivande molekylgasen, men de råkade hitta tecken på ett dolt svart hål i kanten av W44.

Under undersökningen, teamet hittade ett kompakt molekylärt moln med gåtfull rörelse. Detta moln, som heter "kulan, "har en hastighet på mer än 100 km/s, som överstiger ljudets hastighet i det interstellära rymden med mer än två storleksordningar. Dessutom, detta moln, med storleken två ljusår, rör sig bakåt mot Vintergatans rotation.

För att undersöka ursprunget till kulan, teamet utförde intensiva observationer av gasmolnet med ASTE och Nobeyama 45-m radioteleskop. Data indikerar att kulan verkar hoppa ut från kanten av W44-supernovaresten med enorm kinetisk energi. "Det mesta av kulan har en expanderande rörelse med en hastighet på 50 km/s, men kulans spets har en hastighet på 120 km/s, " sade Yamada. "Dess kinetiska energi är några tiotals gånger större än den som injiceras av W44-supernovan. Det verkar omöjligt att generera ett sådant energiskt moln under vanliga miljöer."

Teamet föreslog två scenarier för bildandet av Bullet. I båda fallen, en mörk och kompakt gravitationskälla, möjligen ett svart hål, har en viktig roll. Ett scenario är "explosionsmodellen" där ett expanderande gasskal av supernovaresterna passerar förbi ett statiskt svart hål. Det svarta hålet drar gasen väldigt nära sig, ger upphov till en explosion, som accelererar gasen mot oss efter att gasskalet har passerat det svarta hålet. I detta fall, astronomerna uppskattade att massan av det svarta hålet skulle vara 3,5 gånger solmassan eller större. Det andra scenariot är "irruptionsmodellen" där ett höghastighetsvart hål stormar genom en tät gas och gasen dras med av det svarta hålets starka gravitation för att bilda en gasström. I detta fall, Forskare uppskattade att massan av det svarta hålet skulle vara 36 gånger solmassan eller större. Med nuvarande datauppsättning, det är svårt för teamet att urskilja vilket scenario som är mer sannolikt.

Teoretiska studier har förutspått att 100 miljoner till 1 miljard svarta hål borde finnas i Vintergatan, även om endast ett 60-tal har identifierats genom observationer hittills. "Vi hittade ett nytt sätt att upptäcka herrelösa svarta hål, " sa Oka. Teamet förväntar sig att lösa de två möjliga scenarierna och hitta mer solida bevis för ett svart hål i kulan med högre upplösningsobservationer med hjälp av en radiointerferometer, såsom Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).