TECHNOLOGY - познавательный журнал

Technology - Познавательный Журнал
2 апреля 2020

Астрономы впервые обнаружили неуловимую черную дыру средней массы

Ее масса в 50 000 раз превышает солнечную.

Используя космический телескоп «Хаббл», астрономы получили самые убедительные на сегодня доказательства существования во Вселенной черных дыр средней массы, обнаружив одну из них внутри плотного звездного скопления. Об удивительном открытии сообщается в журнале Astrophysical Journal Letters.

«Черные дыры средней массы являются крайне трудноуловимыми и трудноидентифицируемыми объектами, поэтому очень важно тщательно проанализировать и исключить альтернативные объяснения для каждого кандидата. В данном случае «Хаббл» помог нам в этом», – рассказывает Дачен Ли, ведущий автор исследования из Университета Нью-Гемпшира (США).

Черные дыры средней массы являются «недостающим звеном» в моделях эволюции этих гравитационных монстров. Они меньше сверхмассивных черных дыр, которые располагаются в центрах крупных галактик, но больше черных дыр звездной массы, образующихся в результате коллапса массивных звезд.

В 2006 году спутники NASA «Chandra» и ESA «XMM-Newton» зафиксировали мощную вспышку рентгеновского излучения, источником которого, по мнению астрономов, являлось взаимодействие звезды с компактным объектом, обладающим мощнейшей гравитацией. При этом было неясно, где произошло событие – внутри или за пределами Млечного Пути.

«Удивительно, но сигналы брали свое начало не в центре какой-либо галактики, где обычно находятся массивные черные дыры и в окрестностях которых такие события не редкость. Это вселило надежду на то, что мы напали на след черной дыры средней массы», – пояснили авторы исследования.

Но впереди предстояла большая работа: сначала нужно было исключить еще один возможный источник рентгеновской вспышки – нейтронную звезду в Млечном Пути, которая остыла после нагревания до очень высокой температуры.

Для этого астрономы направили на источник рентгеновского излучения «Хаббл», чтобы определить его точное местоположение. В результате снимки с высоким разрешением подтвердили, что сигналы пришли не от изолированного объекта в Млечном Пути, а из плотного звездного скопления на окраине далекой галактики – как раз из того места, где астрономы ожидали найти доказательства существования черных дыр средней массы.

Предыдущие исследования показали: чем массивнее галактика, тем массивнее черная дыра в ее центре. Следовательно, полученный результат предполагает, что звездное скопление, в котором находится источник, может быть урезанным ядром бывшей карликовой галактики, которая была поглощена и разрушена его текущей крупной хозяйкой.

Черные дыры средней массы чрезвычайно трудно обнаружить, так как они меньше и менее активны, чем их сверхмассивные аналоги. У них нет легкодоступных источников вещества, и они не обладают достаточно сильным гравитационным притяжением, чтобы постоянно захватывать звезды и испускать раскрывающее их рентгеновское излучение. Поэтому единственный способ найти их – застать с поличным в момент крайне редкого акта уничтожения светила, что и удалось сделать в данном случае.

«Черные дыры – одни из самых экстремальных сред, о которых мы знаем, поэтому они являются природной лабораторией для испытания законов физики и нашего понимания того, как устроена Вселенная. Изучение происхождения и эволюции черных дыр промежуточной массы, наконец, даст нам ответ на вопрос, как появились сверхмассивные гравитационные монстры, которые располагаются в центрах больших галактик», – заключили авторы исследования.