Астрономи можливо виявили рідкісну чорну діру-"відсутню ланку" в сусідній галактиці

Рідкісний скарб, який міг би пролити світло на еволюцію чорних дір, щойно знайдений у найближчому великому сусіді Чумацького Шляху.

Про це розповідає видання Science Alert.

У скупченні зірок у галактиці Андромеди, відомій як M31, астрономи вивчали зміни у світлі й виявили чорну діру, яка має масу майже у 100 000 разів більшу за Сонце. Таким чином, ця бестія потрапляє до класу чорних дір "проміжної маси" — як невловного, так і дуже шуканого астрономами для запитань, на які вони можуть відповісти.

«У цій роботі», — пише міжнародна група астрономів на чолі з Ренукою Печетті з Ліверпульського університету Джона Мурса у Великобританії, — «Ми використовуємо кінематику та моделі мас у високій роздільній здатності для представлення виявлення чорної діри проміжної маси (IMBH) з масою ~100 000 сонячних мас зі значенням понад 3 сигм».

Їхня робота була розміщена на сервері препринтів arXiv та прийнята до публікації Американським астрономічним товариством (AAS).

Чорні діри — дуже хитрі бестії. Якщо вони активно не акреціюють речовину, а цей процес генерує неймовірно яскраву радіацію, то вони не випромінюють ніякого світла, яке ми можемо виявити. Тому їх пошук — робота детектива, який дивиться на те, що відбувається в їхньому навколишньому просторі.

Однією з підказок на наявність чорної діри є орбіти об'єктів навколо них.

Більшість чорних дір, які ми виявили за допомогою різних методів, поділяються на два діапазони мас. Є чорні діри із зоряною масою, маса яких приблизно у 100 разів перевищує масу Сонця; та надмасивні чорні діри, маси яких починаються від приблизно мільйона мас Сонця (і надалі вони можуть стати неймовірно товстими).

Посередині знаходиться діапазон, який класифікується як проміжний, і сказати, що виявлення цих чорних дір є рідкістю, нічого не сказати.

На сьогодні кількість виявлення IMBH залишається неймовірно низькою. Це щось на кшталт досади; без чорних дір проміжної маси вчені не можуть зрозуміти, як можуть співіснувати два надзвичайно різні режими мас.

Солідна популяція чорних дір у проміжному діапазоні мас могла б допомогти нам заповнити цю прогалину, запропонувавши механізм, за допомогою якого чорні діри зоряної маси можуть перерости в гігантів.

Новини за подібною темою:

		У ранньому Всесвіті знайдено чорну діру, що поглинає матерію набагато швидше, ніж теоретично можливо
		Чорна діра знищує зорю та вже взялася за іншу
		Коливання Марса може бути ознакою темної матерії, говориться в дослідженні

Це підводить нас до Андромеди; а саме, до кулястого скупчення зірок в межах Андромеди під назвою B023-G078.

B023-G078 є найбільш масивним таким зоряним скупченням у галактиці, приблизно сферичним, гравітаційно зв'язаним скупченням зірок, що має 6,2 мільйона сонячних мас.

Згідно з моделями, один зі способів утворення цих скупчень — це коли одна галактика поглинає іншу. Це дуже поширене явище; Чумацький Шлях робив це кілька разів, як і Андромеда. Можливо, кулясті скупчення — те, що залишилося від галактичних ядер менших галактик, які поглинаються більшими галактиками, чорними дірами та всім іншим.

Саме це Печетті та її колеги вважають історією походження B023-G078. Вони вивчили вміст металів у скупченні, ґрунтуючись на тонких сигнатурах світла, яке воно випромінює, і визначили, що воно має вік близько 10,5 мільярдів років, з металічністю, подібною до інших зідраних галактичних ядер Чумацького Шляху.

Потім вони вивчили, як зорі рухаються навколо центру скупчення, щоб спробувати обчислити масу чорної діри, яка повинна бути в ньому. Це дало результат близько 91 000 сонячних мас, що становить близько 1,5 відсотка маси скупчення.

Це дозволяє припустити, що материнська галактика B023-G078 була карликовою галактикою з масою приблизно мільярд сонячних мас. Маса Великої Магелланової Хмари – карликової галактики, яка обертається навколо Чумацького Шляху – оцінюється у 188 мільярдів сонячних мас, а Андромеда — приблизно у 1,5 трильйона сонячних мас.

Цілком можливо, що спостереження пояснюються чимось іншим, але жодна з альтернатив, досліджених командою, не підходить до даних так добре, як чорна діра проміжної маси.

«Ми схиляємося на користь присутності однієї IMBH, враховуючи інші ознаки того, що B023-G78 є зідраним ядром, а також очевидну компактність темного компонента», — пишуть вони у своїй роботі.

«Дані з більш високою просторовою роздільною здатністю нададуть покращені обмеження на природу центральної темної маси та мають бути високим пріоритетом у майбутній ері надзвичайно великих телескопів».

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Чорні діри
• Кулясті скупчення
• галактика Андромеди