Астрономы, возможно, обнаружили свободно плавающую черную дыру

Когда массивные звезды подходят к концу своей жизни и взрываются сверхновой, они оставляют после себя черную дыру. Подсчитано, что примерно одна из тысячи звезд достаточно массивна, чтобы породить черную дыру. Учитывая, что в Млечном Пути насчитывается от 100 до 400 миллиардов звезд, в нашей галактике, вероятно, есть огромное количество черных дыр.

Тем не менее, черные дыры по самой своей природе бывает очень трудно обнаружить, особенно если они изолированы.

Черная дыра имеет такую ​​мощную гравитацию, что даже свет не может уйти от нее, поэтому астрономы обычно обнаруживают черные дыры по гравитационному влиянию на другие объекты или по излучению, создаваемому окружающей материей, которую они поглощают.

Без близлежащих объектов или аккрецирующей материи в нашей галактике могли бы существовать сотни миллионов черных дыр, практически невидимых для астрономов.

Если, как считают астрономы, смерть крупных звезд оставляет после себя черные дыры, то их должны быть сотни миллионов, разбросанные по галактике Млечный Путь. Проблема в том, что изолированные черные дыры невидимы.

Теперь группа астрономов впервые обнаружила то, что может быть свободно парящей черной дырой, наблюдая за увеличением яркости более далекой звезды, когда ее свет искажается сильным гравитационным полем объекта — так называемое гравитационное микролинзирование.

Ученые оценивают массу невидимого компактного объекта в 1,6–4,4 раза больше массы Солнца. Поскольку астрономы считают, что остаток мертвой звезды должен быть тяжелее 2,2 массы Солнца, чтобы коллапсировать в черную дыру, исследователи предупреждают, что объект может быть нейтронной звездой, а не черной дырой.

Нейтронные звезды также являются плотными, очень компактными объектами, но их гравитация уравновешивается внутренним давлением нейтронов, что предотвращает дальнейший коллапс в черную дыру.

Будь то черная дыра или нейтронная звезда, этот объект является первым примером темной звезды — звездным «призраком», обнаруженным блуждающим по галактике без пары с другой звездой.

«Это первая свободно плавающая черная дыра или нейтронная звезда, обнаруженная с помощью гравитационного микролинзирования», — говорят исследователи.

«С помощью микролинзирования мы можем исследовать эти одинокие компактные объекты и взвешивать их. Мы открыли новое окно в эти темные объекты, которые нельзя увидеть иначе».

Определение того, сколько из этих компактных объектов населяет галактику Млечный Путь, поможет астрономам понять эволюцию звезд — в частности, как они умирают, и, возможно, выяснить, являются ли какие-либо из невидимых черных дыр первичными черными дырами.

Некоторые космологи считают, что они были произведены в больших количествах во время Большого взрыва.

Анализ, проведенный международной командой астрономов, был принят к публикации в The Astrophysical Journal Letters. Анализ включает четыре других события микролинзирования, которые, по заключению команды, не были вызваны черной дырой, хотя два, вероятно, были вызваны белым карликом или нейтронной звездой.

Ученые также пришли к выводу, что вероятная популяция черных дыр в галактике составляет 200 миллионов, что и предсказывало большинство теоретиков.