Hubble обнаружил следы черной дыры средней массы

Анализируя результаты наблюдений космического телескопа Hubble, группа астрономов обнаружила следы черной дыры средней массы — прямо в том диапазоне, который раньше считался «невозможным» для подобного рода объектов. О работе исследователей сообщается в Astrophysical Journal Letters

Hubble обнаружил следы черной дыры средней массы
Черная дыра средней массы в представлении художника. Источник: NASA/ESA and G. Bacon (STScI)

За десятки лет исследований черных дыр ученые выделили два основных их класса: сверхмассивные объекты, которые находятся в центрах галактик, и черные дыры звездной массы. Однако до сих пор оставались неуловимыми объекты, масса которых находится между этими двумя крайностями. Этот факт долгое время вводил астрономов в заблуждение, так как считалось, что по какой-то причине такие черные дыры вообще не могут существовать.


Поглощение вещества звезды черной дырой средней массы. Источник: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Однако теперь исследователи из нескольких американских и французских университетов объединили результаты измерений рентгеновской обсерватории Chandra и телескопа XMM-Newton с наблюдениями Hubble, чтобы лучше рассмотреть источник вспышки 3XMM J215022.4-055108, зафиксированной в 2006 году. Вычисленные тогда параметры этого явления позволили судить, что, вероятнее всего, его порождает сверхмассивная черная дыра. Но, как выяснилось позже, излучающий такие мощные рентгеновские лучи объект не находился в центре ни одной из галактик.


Сделанный телескопом Hubble снимок галактике, на окраине которой расположен кандидат в черные дыры средней массы 3XMM J215022.4−055108 (обведен кружком). Источник: NASA, ESA, and D. Lin (University of New Hampshire)

Наблюдения на Hubble показали, что излучение исходило не от источника в пределах нашей галактики, а от далекого плотного звездного скопления на окраине другой галактики. Более ранние исследования показали, что существует корреляция между массой центральной черной дыры и массой звездного скопления, сформированного вокруг нее. На основе этой связи ученым удалось вычислить примерную массу объекта. Она составила 50 тысяч солнечных.


Область неба вокруг 3XMM J215022.4−055108. Источник: NASA, ESA, Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

Обнаружить такие черные дыры очень трудно, потому что они небольшие и менее активные, чем сверхмассивные черные дыры. Эти объекты также не имеют легкодоступных источников топлива, а также сильного гравитационного притяжения, чтобы притягивать к себе много звезд и других материалов, которые излучали бы рентгеновские лучи. Тем не менее новый объект исследователям удалось обнаружить. Хотя, по их словам, случилось это благодаря случайности: вспышка, позволившая детектировать его, произошла из-за поглощения черной дырой звезды, гравитационно связанной с ней.

Автор: Никита Шевцев По материалам: https://www.spacetelescope.org