В природе различают черные дыры по массе: звездные от одной до нескольких десятков солнечных масс и сверхмассивные в миллионы или миллиарды солнечных масс, находящиеся в центрах галактик. Черные дыры промежуточной массы пока сложнее обнаружить, лишь несколько кандидатов найдены.
Современные знания о развитии галактик предполагают, что первые галактики имели центральные… черные дырыЧерные дыры среднего размера могли расти вместе с развитием галактик. Но если бы галактики перестали расти, например, были поглощены другими, черные дыры никогда бы не увеличивались в размерах.
Новый кандидат появился благодаря недавнему исследованию под руководством научного сотрудника Института астрономии Макса Планка Максимилиана Хеберле. Изучение подтвердило предположения астрономов: Омега Центавра — это звездное скопление шарового типа в . Млечном ПутиЭта галактика имеет центральную чёрную дыру массой в восемь тысяч дваста солнечных масс — лучшего кандидата на среднюю по массе чёрную дыру.
Быстрое движение звёзд в центре скопления позволило обнаружить чёрную дыру и подкрепило гипотезу о том, что Омега Центавра – это ядро галактики, поглощённой Млечным Путем миллиарды лет назад.
Омега Центавра — скопление звёзд или карликовая галактика?
Омега Центавра — это скопление около десяти миллионов звёзд, которое на ночном небе из южных широт выглядит как размытое пятно. В не очень мощный телескоп оно не отличается от других шаровых скоплений: шарообразное и очень старое скопление звезд, настолько плотно упакованных друг с другом, что разобрать их по отдельности невозможно.
Новые данные вновь оспаривают природу Омеги Центавра. Предполагается, что это может быть ядро малой галактики, развитие которой было остановлено при поглощении её Млечным Путем.
Если когда-то она была ядром галактики, которая затем слилась с нашей, утратив все звезды за исключением центральной группы, то сгустившиеся в центре Омеги Центавра звёзды и центральная чёрная дыра оказались бы «замороженными во времени». В таком случае не было бы дальнейших слияний и возможности для роста центральной чёрной дыры.
Черная дыра сохранила бы свой размер на момент поглощения Омеги Центавра, предоставляя возможность наблюдать промежуточное звено между первыми черными дырами малой массы и позднейшими сверхмассивными.
Доказательство наличия супермассивной чёрной дыры в центре галактики.
Хеберле, стремясь доказать существование черной дыры, в течение нескольких лет руководил созданием огромного каталога движения звезд в Омеге Центавра. Он измерил скорости 1,4 миллиона звезд и изучил более 500 снимков скопления, сделанных «Хабблом». Большинство этих снимков не было предназначено для научных целей, а использовалось для калибровки приборов «Хаббла», но оказалось идеальным набором для данного исследования.
Кроме составления самого полного каталога движения звёзд в Омеге Центавра (статья доступна по ссылке), учёные обнаружили семь заметно быстро движущихся звёзд в малом участке центра скопления.
Характеристики движения быстрых звезд подтвердили, что их скорость определяется массивным объектом, расположенным в области шириной три световых месяца (три угловые секунды). На снимках в предполагаемом месте расположения этой массы нет видимого объекта, как ожидалось при наличии черной дыры.
Ранее проводимые исследования выдвигали критические вопросы о вероятном существовании в центре этого объекта черной дыры. Семь звезд подтвердили это предположение и помогли оценить ее массу: она составляет не менее 8200 солнечных масс, относясь к классу средних по массе черных дыр.
В приблизительно восемнадцати тысячах световых лет от нас находится самый близкий известный пример массивной черной дыры (не сверхмассивной). Стрелец А*Обнаружена планета, расположенная в центре Млечного Пути примерно за 27 тысяч световых лет. Это открытие:
- Способен урегулировать разногласия по поводу существования чёрной дыры среднего размера в системе Ω Centauri.
- Наиболее подходящий на данный момент претендент на звание черной дыры средней массы найден.
- Предоставляет новую существенную информацию об истоках Омега Центавра.
Следующие наблюдения за звездами в центре Омеги Центавра проведут с помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба. Будущие приборы, такие как GRAVITY+ на Очень большом телескопе ESO и MICADO на будущем Чрезвычайно большом телескопе, смогут определять положение звезд ещё точнее. Хаббл.
Задача — понять, как звезды разгоняются, искажают траектории и двигаются вокруг чёрной дыры.
Опубликованную в журнале Nature статью можно прочитать полностью. .