Данные свидетельствуют о том, что поблизости существует теоретическая черная дыра промежуточной массы
Черные дыры бывают двух разных типов — маленькие и сверхмассивные. Долгое время предполагалось существование черных дыр промежуточных размеров, и теперь телескоп Хаббл нашел убедительные доказательства существования одной из этих черных дыр промежуточной массы в соседнем звездном скоплении.
Черные дыры звездной массы являются наиболее распространенными, их масса в нескольких десятков раз может превышать массу Солнца.
Потом между ними находится гигантская пропасть и следующий тип черных дыр – сверхмассивные монстры с массой в миллионы или миллиарды Солнц, таящиеся в центре галактик.
Астрономы давно подозревали, что в середине этого диапазона должны быть черные дыры среднего размера. Но, как ни странно, доказательств их существования нет.
Несколько кандидатов были замечены, но, возможно, их все же можно отнести к другим объектам и явлениям.
В новом исследовании ученые утверждают, что нашли лучшее доказательство существования этих таинственных черных дыр — недостающее звено.
Команда астрономов изучила данные телескопов Хаббла и Гайи за 12 лет о шаровом звездном скоплении под названием Мессье 4 (Messier 4, М4 или NGC 6121), расположенном примерно в 6000 световых лет от Земли, что делает его ближайшим к нам скоплением.
Скопление имеет не очень большие размеры и массу: радиус равен 70 световым годам, а звезды скопления в основном сосредоточены в области с радиусом 38 световых лет. В нем содержится более 100 тысяч звезд и около 40 тысяч белых карликов.
Как оказалось, звезды в скоплении вращаются вокруг большой массы в центре, и, наблюдая за их движением в течение длительного периода времени, ученые могут вычислить массу центрального объекта. Она составила около 800 масс Солнца, что точно соответствует диапазону промежуточной черной дыры.
Конечно, без непосредственного обнаружения объекта ученые не могут полностью подтвердить, что это промежуточная черная дыра.
Но если это не так, астрономы подсчитали, что для создания такого же эффекта потребуется около 40 черных дыр звездной массы, втиснутых в пространство размером всего в одну десятую светового года. Это было бы нестабильным расположением, заставляющим их сливаться или выбрасывать друг друга из скопления.
«Хотя мы не можем полностью подтвердить, что это центральная точка гравитации черная дыра, мы можем показать, что она очень мала», — сказал Эдуардо Витраль, ведущий автор исследования.
«Она слишком маленькая, чтобы мы могли объяснить это чем-то, кроме черной дыры. В качестве альтернативы может существовать звездный механизм, о котором мы просто не знаем, по крайней мере, в современной физике».
Исследование было опубликовано в журнале Science.