В соседней галактике найдена уникальная чёрная дыра

Астрономы обнаружили чёрную дыру, не похожую ни на одну из изученных ранее. Она в 100 тысяч раз массивнее Солнца: это меньше, чем чёрные дыры, наблюдаемые в центрах галактик, но значительно больше, чем чёрные дыры, рождающиеся при взрывах звёзд.

Это делает её одной из немногих подтверждённых чёрных дыр промежуточной массы: объектом, который давно ищут астрономы.

Исследователям известно множество чёрных дыр, которые в 100 раз превышают размер Солнца, а также сверхмассивных чёрных дыр, располагающихся в центрах галактик, которые в миллионы раз больше нашего светила.

​Обнаружена самая маленькая и близкая к Земле чёрная дыра читайте также

Однако между двумя этими группами всегда была большая разница в размерах, не дававшая покоя учёным. Новое открытие заполняет этот пробел.Чёрная дыра "умеренной массы" была спрятана в B023-G078, огромном звёздном скоплении, расположенном в ближайшей к нам галактике Андромеда.

После проведения дополнительных измерений исследователи пришли к выводу, что B023-G078 на самом деле представляет собой так называемое "ободранное" ядро (stripped nucleus) небольшой галактики.

Поясним, что "ободранные" ядра — это остатки компактных галактик, которые упали на более крупные, а их внешние звёзды были сорваны гравитационными силами поглотивших их галактик.

​Андромеда разорвала на части и поглотила галактического брата Млечного Пути читайте также

Всё, что остаётся от прежней "малютки" — крошечное плотное ядро, обращающееся вокруг центра большей галактики. В центре этого ядра располагается чёрная дыра, "хозяйка" прежней компактной галактики.

Ранее учёные находили большие чёрные дыры в массивных "ободранных" ядрах, которые были намного больше, чем B023-G078. Астрономы предполагали, что в таких же "ободранных" ядрах, но имеющих меньшую массу, должны быть и чёрные дыры меньшего размера, но прямых доказательств они ещё не встречали. Теперь исследователи наконец нашли один из таких объектов.

Используя новые данные наблюдений обсерватории Джемини и космического телескопа "Хаббл", команда учёных смоделировала профиль его светимости, а затем рассчитала, как масса распределяется внутри B023-G078.

​Во Вселенной могут скрываться чёрные дыры размером с галактику читайте также

Используя распределение массы, исследователи рассчитали, как быстро звёзды должны двигаться в любом заданном месте внутри скопления, и сравнили эти расчёты с имеющимися данными. Звёзды должны были обращаться с самой высокой скоростью вокруг центра скопления.

Когда астрономы построили модель без учёта чёрной дыры, звёзды в центре были слишком медленными по сравнению с реальными наблюдениями. Но когда учёные добавили в расчёт чёрную дыру, они получили скорости, соответствующие наблюдаемым.

Такое косвенное обнаружение чёрной дыры стало дополнительным доказательством того, что этот изучаемый объект представляет собой "ободранное" ядро.

"Скорость звёзд, которую мы наблюдаем, даёт нам прямое доказательство того, что прямо в центре [скопления] находится какая-то тёмная масса, – пояснил первый автор работы Ренука Печетти (Renuka Pechetti) из Ливерпульский университета имени Джона Мурса. – Шаровым скоплениям очень сложно образовать большие чёрные дыры. Но если [чёрная дыра] находится в ободранном ядре, то она могла остаться там от меньшей галактики, которая стала частью более крупной".

Исследователи в будущем надеются обнаружить больше "ободранных" ядер, которые могут содержать больше чёрных дыр промежуточной массы. Это возможность узнать больше о популяции чёрных дыр в центрах маломассивных галактик и узнать, как галактики образуются из более мелких "строительных блоков".

"Мы знаем, что большие галактики обычно образуются в результате слияния галактик меньшего размера, но эти ободранные ядра позволяют нам погрузиться в детали этих прошлых взаимодействий", – добавил главный автор исследования Анил Сет (Anil Seth) из Университета Юты.

Исследование было опубликовано в научном издании The Astrophysical Journal 11 января 2022 года.

Ранее мы писали о двойной чёрной дыре, обнаруженной в рекордной близости от Земли, а также о чёрной дыре с огромным хвостом размером с галактику. Рассказывали мы и о самой далёкой и очень "прожорливой" чёрной дыре.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".