Схоже, що вчені поповнили каталог рідкісних чорних дір – одна з них була виявлена прямо в центрі Чумацького Шляху, у зоряному скупченні IRS 13.
Астрономи вже давно цікавляться цим зоряним скупченням. Воно розташоване всього за десяту частину світлового року від серця нашої галактики Чумацький Шлях, а там знаходиться надмасивна чорна діра Стрілець A*. Таке неприємне сусідство мало б означати, що скупчення не повинно мати особливої структури, але вчені зі здивуванням з’ясували, що зірки у ньому рухаються цілком впорядковано. Таку поведінку можна пояснити наявністю невловної чорної діри, яка взаємодіє з дірою Стрілець A*.
“Це захоплююче зоряне скупчення продовжує дивувати наукову спільноту відтоді, як його відкрили близько двадцяти років тому, – говорять дослідники. – Спочатку вважалося, що там є надзвичайно важка зірка. Однак завдяки новим даним ми можемо підтвердити, що там присутня чорна діра середньої маси”.
Чорні діри народжуються внаслідок колапсу гігантських зірок і ростуть, поглинаючи газ, пил, зірки та інші чорні діри. Наразі відомі чорні діри поділяються на дві загальні категорії: чорні діри, маса яких від кількох до кількох десятків разів більша за масу Сонця, та надмасивні чорні діри – це монстри, які можуть бути в кілька мільйонів до 50 мільярдів разів масивнішими за Сонце.
При цьому чорні діри середньої маси, маса яких теоретично становить від 100 до 100 тис. разів більше маси Сонця, є фактично невловними. Вчені виявили докази існування кількох багатообіцяючих кандидатів, але остаточних підтверджень існування таких чорних дір ще немає. Тож вчені спантеличені. Адже якщо чорні діри виростають до надмасивних розмірів, то “відсутня ланка” вказує на прогалину в розумінні цих об’єктів.
Щоб дослідити структуру IRS 13, астрономи провели спостереження за допомогою одразу кількох телескопів. Вони використали Дуже великий телескоп (VLT), Великий міліметровий радіотелескоп Атаками та рентгенівський космічний телескоп Chandra і додали отримані дані до математичної моделі зоряного скупчення.
Рухи зірок вказували начебто на вільний простір у центрі скупчення, але коли дослідники зазирнули туди, вони виявили рентгенівське випромінювання, що виходило з кільця іонізованого газу. А це явне свідчення акреційного диска чорної діри. Розрахунки орбіти показали, що в цьому регіоні, ймовірно, знаходиться об’єкт, маса якого в 30 тис. разів перевищує масу нашого Сонця. Тож це та сама чорна діра середньої маси.
Після виявлення такого перспективного кандидата вчені хочуть провести подальші спостереження за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба і Надзвичайно великого телескопа (ELT). Щоправда, другий наразі тільки будується. Ці телескопи можуть не лише прояснити дивну поведінку зірок у скупченні, але й допоможуть розгадати ключову таємницю того, як функціонують та еволюціонують чорні діри.
Читайте також: