Астрофизика

Сильный взрыв проливает свет на очень редкую черную дыру

Иллюстрация новой черной дыры, присутствие которой было обнаружено эффектом гравитационной линзы.

Свет от взрыва в ранней Вселенной осветил черную дыру промежуточной массы. Это новое открытие может расширить наше понимание образования этих загадочных небесных объектов.

Во Вселенной существует три класса черных дыр. С одной стороны, у нас есть объекты звездной массы. Эти черные дыры, масса которых не превышает в сто раз массы Солнца, образованы коллапсом массивных звезд. С другой стороны, у нас есть сверхмассивные с массами, эквивалентными миллионам или даже миллиардам солнц. Между этими крайностями находятся более дискретные члены семейства черных дыр: те, которые имеют промежуточную массу.

Эти черные дыры меньше по размеру и менее активны, чем сверхмассивные, поэтому их особенно трудно найти. Лучший способ найти их - подождать, пока звезда не пройдет слишком близко, чтобы ее побеспокоить. Затем черная дыра, снова активировавшись, может испускать рентгеновские лучи, свидетельствующие о ее присутствии. Совсем недавно исследователи использовали другую технику: гравитационную линзу.

Космическая линза

В астрофизике гравитационная линза создается присутствием очень массивного небесного тела (такого как галактика или скопление галактик), лежащего между наблюдателем, астрономом и удаленным источником света на заднем плане. Наличие посредника дает возможность умножать и усиливать изображение объекта, находящегося на заднем плане, под действием силы тяжести.

В исследовании, которое нас интересует сегодня, далекий источник света на заднем плане - это катастрофический взрыв: гамма-всплеск, произошедший примерно в восьми миллиардах световых лет от Земли. Гамма-всплески - это невероятные выбросы энергии, обычно производимые чрезвычайно яркими сверхновыми (которые возникают в результате схлопывания звезды в конце ее жизни) или слияния двух звезд.

Что касается массивного объекта, расположенного между Землей и этим знаменитым источником света, то это черная дыра. Измеряя, как гравитационная сила этого объекта искажает свет, исследователи смогли оценить его массу: около 55000 солнечных масс.

Другими словами, этот объект слишком тяжел, чтобы считаться черной дырой звездной массы. С другой стороны, он слишком легкий, чтобы его можно было назвать "сверхмассивным". Другими словами, это черная дыра промежуточной массы. До сих пор найдена лишь горстка таких объектов. Поэтому это новое открытие - маленькое событие.

В рамках этой работы исследователи также смогли оценить количество этих черных дыр промежуточной массы в Млечном Пути. Согласно их расчетам, несколько тысяч этих небесных тел могут эволюционировать за кубический мегапарсек (один мегапарсек равен одному миллиону парсеков), что дает нам около 40 000 черных дыр промежуточной массы только в нашей галактике.

Поиск этих "недостающих звеньев" во вселенной черных дыр, конечно же, важен для того, чтобы попытаться понять эту очень загадочную совокупность объектов. Однако это не единственный интерес. Исследователи полагают, что эти черные дыры могут быть семенами супермассивных объектов, найденных в центре всех больших галактик. Остается выяснить, как эти "средние тяжеловесы" сформировались в первую очередь.

Подробности исследования можно найти в журнале Nature Astronomy.

Подписывайтесь на нас
Back to top button