Обнаружен необычный объект, скрывающийся в нашей Галактике, возможно, черная дыра

В ходе аналитического проекта по изучению фотографий из архива космического телескопа «Хаббл» за два десятилетия астрофизики со всего мира неожиданно обнаружили признаки, которые могут быть доказательством того, что в нашей Галактике — Млечном Пути — скрывается необычная черная дыра с массой, по меньшей мере в 8200 раз превышающей массу Солнца.

Чтобы прийти к этому открытию, астрофизик Максимилиан Хеберле из Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге, Германия, и его коллеги проанализировали более 500 изображений ω Центавра, плотного скопления из 10 миллионов звезд. примерно в 18 000 световых лет (5,43 килопарсека) от Солнечной системы. Эти изображения были сделаны в первую очередь для калибровки инструментов Хаббла на протяжении многих лет.

Команда сшила изображения вместе, чтобы реконструировать движения более 150 000 звезд в скоплении. Хэберле сказал, что большинство звезд движутся так, как предсказывают теоретические модели. Но затем команда обнаружила, что в некоторых случаях движение происходит быстрее. В частности, есть семь звезд, все около центра ω Центавра, которые движутся слишком быстро, чтобы выдерживать гравитацию скопления в одиночку.

Это говорит о том, что звезды были ускорены гравитацией крупного объекта, например, черной дыры. Анализируя скорости этих звезд, ученые подсчитали, что объект должен быть по крайней мере в 8200 раз тяжелее Солнца и, возможно, даже в 50 000 раз тяжелее Солнца.

Большинство черных дыр были обнаружены за последние полвека путем обнаружения излучения, такого как рентгеновские лучи или радиоволны, производимые перегретым газом, спирально входящим в черную дыру. Первым намеком на присутствие Стрельца А* действительно был радиоисточник — хотя и не очень яркий. Стоит отметить, что никаких необычных струй у ω Центавра пока не обнаружено.

Но доказательства наличия черных дыр «далеки от убедительных», сказал Джерри Гилмор, астрофизик из Кембриджского университета, Великобритания. В частности, данные пока не показывают никаких доказательств наличия искривленных орбит, которые могут возникнуть, когда звезды вращаются вокруг массивного объекта. В случае Стрельца А*, черной дыры с массой 4,3 миллиона солнечных масс в центре Млечного Пути, астрономы нашли неопровержимые доказательства наличия искривленных орбит. так.

Масса загадочного объекта в ω Центавра поместила бы его в диапазон черных дыр средней массы, обычно считающихся имеющими массу от 100 до 100 000 солнечных масс. До сих пор единственным надежным доказательством существования черных дыр в этом диапазоне было обнаружение гравитационных волн, создаваемых двумя сливающимися черными дырами. Одно из таких событий, наблюдавшееся в 2019 году, породило объект с массой около 150 солнечных масс.

Поиск черных дыр среднего размера — не новая концепция в астрономии, но с тех пор большинство из них были отвергнуты. Астрофизики давно подозревали, что некоторые «ультраяркие» рентгеновские источники могут быть черными дырами в этом диапазоне размеров. Но теперь было показано, что большинство этих кандидатов — нейтронные звезды, которые светятся необычно ярко из-за перегретого материала звезды-компаньона.

Хэберле сказал, что команда теперь планирует дальнейшие спектроскопические наблюдения с использованием космического телескопа Джеймса Уэбба. В то время как данные Хаббла показывают только, как звезды движутся в поле зрения, спектры звезд покажут, как они движутся вдоль линии зрения, позволяя астрономам полностью реконструировать их полную скорость в трехмерном пространстве.

Если ученые смогут точно доказать существование этого объекта с помощью более углубленных исследований в будущем, он станет второй по величине черной дырой, обнаруженной в нашей Галактике. В качестве альтернативы, это может быть также черная дыра средней массы — объект в таинственной стране между «сверхмассивными» черными дырами, которые, как полагают, находятся в центре большинства галактик.

Дэвид Пак

Обновление 15 июля 2024 г.