Астрофизика

Разыскивается: черная дыра массой 10 миллиардов солнечных

Скопление галактик Abell 2261. Источники: NASA.

В центре галактики Abell 2261 должна быть черная дыра, массивная, как несколько миллиардов солнц. Тем не менее исследователи не обнаружили никаких признаков такого объекта. Он просто неактивен? Его выбросили в другое место? Расследование продолжается.

Отсутствующая черная дыра

В течение нескольких лет мы знали, что в центре всех больших галактик обычно находится сверхмассивная черная дыра. Некоторые из этих космических людоедов могут быть в миллионы или даже миллиарды раз тяжелее Солнца. В целом, чем больше галактика, тем массивнее ее центральная черная дыра.

Это объясняет удивление команды астрономов, которая в 2012 году не обнаружила признаков черной дыры в центре гигантской галактики Abell 2261. Вы найдете ее примерно в 2,7 миллиарда световых лет от Земли в созвездии Геркулеса, недалеко от звезды Вега.

Тем не менее, если верить расчетам, в такой галактике должно находиться чудовище с массой не менее десяти миллиардов солнечных масс. Для сравнения: черная дыра в центре Млечного Пути представляет всего около четырех миллионов солнечных масс.

С тех пор Марк Постман из Научного института космических телескопов и Тод Лауэр из Национальной исследовательской лаборатории оптической инфракрасной астрономии в Тусоне, штат Аризона, которые сделали это удивительное наблюдение, продолжали сканировать центр галактики Млечного Пути на предмет рентгеновских лучей или радиоволн, которые могут указывать на недостающую черную дыру. На сегодняшний день эта работа ничего не дала.

Но тогда куда делась эта черная дыра? "Это интригующая загадка, но мы расследуем это дело", - говорит доктор Постман.

Черные дыры невидимы по определению, но шум (рентгеновские лучи и радиоволны), вызванный материей, обертывающей эти объекты, можно увидеть по всей Вселенной.

В 1980 году трое астрономов Митчелл Бегельман, Мартин Рис и Роджер Бландфорд написали о том, как эти черные дыры могут изменить эволюцию галактик, в которых они обитают.

Когда две галактики сталкиваются и сливаются, их центральные черные дыры встречаются и образуют двоичную систему. Эти исследователи тогда утверждали, что эти две массивные черные дыры могут взаимодействовать со звездным морем, в которое они погружены. Время от времени одна из этих звезд приближается слишком близко и оказывается выброшенной.

Со временем все больше и больше звезд оказываются вытесненными, и постепенно свет от этих некогда сосредоточенных объектов распространяется в более широкое и рассеянное ядро. Тогда остается лишь небольшая "складка" света в центре галактики, где обычно находится пара черных дыр. Этот процесс называется "очисткой".

"Очищенное ядро" было той ситуацией, с которой, по мнению доктора Лауэра и доктора Постмана, они столкнулись с Abell 2261. Однако вместо "вершины", найденной в центре ядра, была впадина. Как будто супермассивная черная дыра (дыры), которая должна была быть в центре, просто исчезла.

Одна из гипотез предполагает, что космический людоед, который, как считалось, обитал в сердце Abell 2261, оказался изгнанным. Процесс слияния двух черных дыр должен был сопровождаться катастрофической вспышкой гравитационных волн. Однако из моделирования мы знаем, что излучение этих волн может быть очень асимметричным. Следовательно, возможно, что вновь образовавшаяся черная дыра будет выброшена, движимая таким излучением гравитационных волн.

Однако если бы это было так, эта черная дыра должна была быть где-то недалеко от центра Галактики.

При более внимательном рассмотрении галактики были обнаружены четыре небольших "световых узла" в диффузном ядре. Может ли кто-нибудь из них быть домом для черных дыр?

Команда под руководством Сары Берк-Сполаор из Университета Западной Вирджинии провела спектроскопические измерения с Хабблом, чтобы измерить скорость звезд, содержащихся в этих узлах. Эти данные могли помочь определить наличие или отсутствие сопутствующего сверхмассивного объекта.

Оказалось, что два из этих узлов, вероятно, были просто остатками небольших галактик, поглощенных более крупной галактикой. Измерения третьего узла показали настолько большие полосы погрешностей, что это еще нельзя считать местоположением черной дыры. Наконец, четвертый узел, очень компактный и найденный у нижнего края ядра, был слишком слабым, даже для Хаббла. Он остается кандидатом на место укрытия чёрной дыры.

Теперь астрономы с нетерпением ждут запуска телескопа Джеймса Уэбба, долгожданного преемника Хаббла, запуск которого все еще намечен на конец октября. Эта обсерватория сможет исследовать эти четыре узла с большей чувствительностью, что позволит определить, скрывает ли один из них нашего долгожданного подозреваемого.

Back to top button