https://www.gismeteo.ru/news/sobytiya/22665-predstavleny-dokazatelstva-suschestvovaniya-sredney-chernoy-dyry/Представлены доказательства существования средней черной дыры
Все известные черные дыры делятся на две категории: маленькие, масса которых незначительно превышает массу Солнца, и сверхмассивные, чья масса в миллионы или миллиарды раз выше солнечной. Как полагают астрономы, черные дыры промежуточной массы (intermediate-mass black holes, или IMBH), составляющей 100-10 000 солнечной, тоже существуют. Но до сих пор это не было подтверждено.
В недавнем исследовании ученые предлагают новые доказательства существования одной из таких средних черных дыр с массой, составляющей 2200 солнечной, в центре шарового звездного скопления 47 Тукана.
«Мы ищем черные дыры средней массы, поскольку они являются недостающим звеном между аналогичными объектами звездной массы и сверхмассивными. Они могут быть исходными семенами, из которых вырастают монстры, наблюдаемые сегодня в центрах галактик», — говорит ведущий автор работы Бюлент Кизилтан из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CFA).
Звездное скопление 47 Тукана возрастом 12 миллиардов лет находится в 13 000 световых лет от Земли в южном созвездии Тукана. Оно содержит тысячи звезд, образующих сферу диаметром всего около 120 световых лет и около двух десятков пульсаров, важных объектов настоящего исследования.
Ранее в скоплении 47 Тукана уже пытались найти признаки присутствия черной дыры, но безуспешно. В большинстве случаев черные дыры находят по рентгеновским лучам, исходящим от горячего диска окружающего их материала. Этот метод работает только тогда, когда черная дыра активно поглощает соседний газ. В центре 47 Тукана газа нет, что фактически обрекает на голод любую черную дыру, которая может скрываться там.
Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути также выдает свое присутствие влиянием на близлежащие звезды. Годы инфракрасных наблюдений позволили выявить несколько звезд в нашем галактическом центре, подверженных влиянию невидимого объекта с сильным гравитационным притяжением. Однако густонаселенный центр 47 Тукана делает невозможным наблюдения за движениями отдельных звезд.
Новое исследование основывается на двух линиях доказательств. Первая рассматривает общее движение звезд по всему шаровому скоплению. Его среда настолько переполнена, что более тяжелые звезды, как правило, смещаются к центру кластера, где IMBH действует как космическая «ложка», размешивая содержимое «котла», в результате чего звезды вылетают, словно из рогатки, на высоких скоростях на большие расстояния. Это создает едва уловимый сигнал, который астрономы могут измерить.
Используя компьютерное моделирование звездных перемещений и расстояний и сравнивая их с наблюдениями видимого света, команда зафиксировала признаки именно такой гравитационной активности.
Вторая линия доказательств базируется на пульсарах, компактных остатках мертвых звезд, чьи радиосигналы легко обнаружить. Эти объекты также были найдены на неожиданно больших расстояниях от центра скопления, что указывает на наличие центральной черной дыры, «отбросившей» их силами своей гравитации.
В совокупности полученные данные свидетельствует о существовании в пределах 47 Тукана IMBH массой около 2200 солнечной. Подобные черные дыры средней массы могут скрываться и в других шаровых скоплениях. Для их обнаружения потребуются аналогичные данные о положении и движении звезд и пульсаров в кластерах.
Исследование было опубликовано 9 февраля в журнале Nature.
