У найближчому до нас кулястому скупченні може чаїтися чорна діра проміжного розміру

Астрономи, використовуючи космічний телескоп "Габбл", отримали, за їхніми словами, найкращі докази присутності чорної діри рідкісного класу, яка може ховатися в серці найближчого до Землі кулястого зоряного скупчення, розташованого на відстані 6 000 світлових років.

Про це розповідають в НАСА, передають OstanniPodii.com.

Чорні діри, які є ніби інтенсивними гравітаційними вибоїнами у тканині простору, практично всі бувають двох розмірів: маленькі й величезні. За оцінками, наша галактика всіяна 100 мільйонами маленьких чорних дір (маса яких у кілька разів перевищує масу Сонця), що утворилися внаслідок вибуху зірок. Всесвіт загалом наповнений надмасивними чорними дірами, маса яких у мільйони або мільярди разів перевищує масу Сонця, — вони знаходяться у центрах галактик.

Довго шукана відсутня ланка — чорні діри проміжної маси, вагою десь між 100 і 100 000 сонячних мас. Як вони утворюються, де знаходяться та чому такі рідкісні?

Астрономи ідентифікували інші можливі чорні діри проміжної маси за допомогою різних методів спостереження. Кандидати розташовані у щільних зоряних скупченнях на околицях інших галактик. Також кілька ймовірних чорних дір проміжної маси було виявлено у щільних кулястих скупченнях, що обертаються навколо нашої галактики Чумацький Шлях.

Тепер унікальні можливості "Габбла" були використані для того, щоб навестися на ядро кулястого зоряного скупчення Мессьє 4 (М4) та провести полювання за чорними дірами з більшою точністю, ніж у попередніх пошуках.

“Без "Габбла" неможливо займатися подібною наукою”, - зазначив Едуардо Вітраль з Наукового інституту космічного телескопа в Балтіморі, штат Мериленд, провідний автор статті, яку буде опубліковано в журналі "Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства".

Команда Вітраля виявила можливу чорну діру проміжної маси у близько 800 мас Сонця. Передбачуваний об′єкт не можна побачити, але його масу розраховано шляхом вивчення руху зірок, що потрапили в її гравітаційне поле, подібно до бджіл, що рояться навколо вулика. Вимірювання їхнього руху вимагає часу й великої точності. Саме тут "Габбл" домігся того, чого не може зробити жоден сучасний телескоп. Астрономи проаналізували 12-річні спостереження M4, проведені "Габблом", і визначили місцеположення зірок.

Дані "Габбла" виключають альтернативні теорії щодо цього об′єкта, як-от компактне центральне скупчення невирішених зоряних залишків, таких як нейтронні зорі, або менші чорні діри, що обертаються навколо одна одної.

“У нас є добра впевненість у тому, що ми маємо дуже крихітний регіон з великою концентрацією маси. Він приблизно втричі менший за найщільнішу темну масу, яку ми знаходили раніше в інших кулястих скупченнях”, - сказав Вітраль. “Регіон компактніший, ніж те, що ми можемо відтворити за допомогою чисельного моделювання, коли ми беремо до уваги скупчення чорних дір, нейтронних зірок і білих карликів, розділених у центрі скупчення. Вони не здатні сформувати таку компактну концентрацію маси”.

Група близько розташованих об′єктів була б динамічно нестабільною. Якщо об′єкт не є поодинокою чорною дірою середньої маси, то для створення спостережуваних зоряних рухів знадобиться близько 40 дрібніших чорних дір, поміщених у простір розміром лише в одну десяту світлового року. Наслідки цього — їхнє злиття та/або викид у грі в міжзоряний пінбол.

“Ми вимірюємо рухи зірок та їхнє положення, і застосовуємо фізичні моделі, які намагаються відтворити ці рухи. У підсумку ми отримуємо вимірювання розширення темної маси в центрі кластера”, - каже Вітраль. “Чим ближче до центральної маси, тим більш безладно рухаються зорі. І що більша центральна маса, то швидші ці зоряні швидкості”.

Оскільки чорні діри проміжної маси в кулястих скупченнях були так невловні, Вітраль попереджає: “Хоча ми не можемо повністю стверджувати, що це центральна точка гравітації, ми можемо показати, що вона дуже мала. Вона занадто мала, щоб ми могли пояснити це інакше, ніж поодинокою чорною дірою. Як варіант, може існувати зоряний механізм, про який ми просто не знаємо, принаймні в рамках нинішньої фізики”.

Космічний телескоп "Габбл" - це проєкт міжнародного співробітництва між НАСА та Європейським космічним агентством. Центр космічних польотів НАСА імені Годдарда в Грінбелті, штат Мериленд, керує телескопом. Науковий інститут космічного телескопа (STScI) в Балтіморі, штат Мериленд, здійснює наукові операції "Габбла" та "Вебба". STScI управляється для НАСА Асоціацією університетів з досліджень у галузі астрономії у Вашингтоні, округ Колумбія.

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