Астрономы возможно обнаружили редкую черную дыру-"отсутствующее звено" в соседней галактике

Редкое сокровище, которое могло бы пролить свет на эволюцию черных дыр, найдено в ближайшем крупном соседе Млечного Пути.

Об этом рассказывает издание Science Alert.

В скоплении звезд в галактике Андромеды, известной как M31, астрономы изучали изменения в свете и обнаружили черную дыру, имеющую массу почти в 100 000 раз больше Солнца. Таким образом, эта бестия попадает в класс черных дыр "промежуточной массы" — как неуловимого, так и очень искомого астрономами для вопросов, на которые они могут ответить.

«В этой работе», — пишет международная группа астрономов во главе с Ренукой Печетти из Ливерпульского университета Джона Мурса в Великобритании, — «Мы используем кинематику и модели масс в высоком разрешении для представления обнаружения черной дыры промежуточной массы (IMBH) с массой ~100 000 солнечных масс со значением свыше 3 сигм».

Их работа была размещена на сервере препринтов arXiv и принята на публикацию Американским астрономическим обществом (AAS).

Черные дыры – очень хитрые бестии. Если они активно не аккрецируют вещество, а этот процесс генерирует невероятно яркую радиацию, то они не излучают никакого света, который мы можем обнаружить. Поэтому их поиск — работа детектива, смотрящего на происходящее в их окружающем пространстве.

Одной из подсказок на наличие черной дыры является орбиты объектов вокруг них.

Большинство черных дыр, которые мы обнаружили с помощью различных методов, делятся на два диапазона масс. Есть черные дыры со звездной массой, масса которых примерно в 100 раз превышает массу Солнца; и сверхмассивные черные дыры, массы которых начинаются от примерно миллиона масс Солнца (и в дальнейшем они могут стать невероятно толстыми).

Посредине находится диапазон, который классифицируется как промежуточный, и сказать, что обнаружение этих черных дыр является редкостью, ничего не сказать.

На сегодняшний день количество обнаружения IMBH остается невероятно низким. Это что-то вроде досады; без черных дыр промежуточной массы ученые не могут понять, как могут сосуществовать два очень разных режима масс.

Солидная популяция черных дыр в промежуточном диапазоне масс могла бы помочь нам восполнить этот пробел, предложив механизм, посредством которого черные дыры звездной массы могут перерасти в гигантов.

Это подводит нас к Андромеде; а именно, к шаровому скоплению звезд в пределах Андромеды под названием B023-G078.

B023-G078 является наиболее массивным таким звездным скоплением в галактике, примерно сферическим, гравитационно связанным скоплением звезд, имеющим 6,2 миллиона солнечных масс.

Согласно моделям, один из способов образования этих скоплений – это когда одна галактика поглощает другую. Это очень распространенное явление; Млечный Путь делал это несколько раз, как и Андромеда. Возможно, шаровые скопления — то, что осталось от галактических ядер меньших галактик, поглощаемых большими галактиками, черными дырами и прочим.

Именно это Печетти и ее коллеги считают историей происхождения B023-G078. Они изучили содержание металлов в скоплении, основываясь на тонких сигнатурах света, излучаемого им света, и определили, что оно имеет возраст около 10,5 миллиардов лет, с металличностью, подобной другим содранным галактическим ядрам Млечного Пути.

Затем они изучили, как звезды двигаются вокруг центра скопления, чтобы попытаться вычислить массу черной дыры, которая должна быть в нем. Это дало результат около 91 000 солнечных масс, что составляет около 1,5 процента массы скопления.

Это позволяет предположить, что материнская галактика B023-G078 была карликовой галактикой с массой примерно в миллиард солнечных масс. Масса Большого Магелланового Облака – карликовой галактики, которая вращается вокруг Млечного Пути – оценивается в 188 миллиардов солнечных масс, а Андромеда – примерно в 1,5 триллиона солнечных масс.

Вполне возможно, что наблюдения объясняются чем-нибудь другим, но ни одна из альтернатив, исследованных командой, не подходит к данным так хорошо, как черная дыра промежуточной массы.

«Мы склоняемся в пользу присутствия одной IMBH, учитывая другие признаки того, что B023-G78 является содранным ядром, а также очевидная компактность темного компонента», - пишут они в своей работе.

«Данные с более высоким пространственным разрешением предоставят улучшенные ограничения на природу центральной темной массы и должны быть высоким приоритетом в будущей эре чрезвычайно больших телескопов».

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.