Главная » Космос » Сердце галактики, дырявое как швейцарский сыр

Сердце галактики, дырявое как швейцарский сыр

В самом центре Млечного пути находится сверхмассивный гравитационный гигант — огромная черная дыра. И вот теперь исследователи обнаружили следы и других черных дыр, поменьше, но в непосредственной близости от гиганта.

Художественное представление Стрельца А*, сверхмассивного гравитационного монстра в сердце нашей галактики. Иллюстрация NASA.

Центры большинства, если даже не всех галактик, вмещают в себе гравитационных гигантов невероятных размеров – так называемые сверхмассивные черные дыры. Обладая массой в миллионы и миллиарды масс нашего Солнца, они представляют собой крупнейший калибр такого класса объектов. Вот и в сердце нашей галактики, Млечного пути, тоже притаился такой гигант – Стрелец А*, оцениваемый примерно в 4,3 миллиона солнечных масс. И как оказалось, он находится в неплохой компании.

Как сообщили исследователи группы под руководством Чарли Хейли из Колумбийского университета Нью-Йорка в журнале Nature Astronomy, они обнаружили признаки, указывающие на существование еще дюжины черных дыр вокруг Стрельца А*, представив таким образом самое убедительное доказательство выдвинутой еще десятилетия назад гипотезы: сверхмассивные гравитационные монстры окружены тысячами, если не десятками тысяч, меньших черных дыр, расположенных на их орбитах. Хейли считает, что их открытие создает широкие научные перспективы: «Все, что мы хотели бы узнать о взаимодействии больших и малых черных дыр, можно будет в будущем выяснить, исследуя их распределение в центре Млечного пути».

Вероломные пары

То, что центр нашей галактики населен большим количеством черных дыр, известно уже давно. Причем оценивается их число в Млечном пути до 100 миллионов таких объектов, возникших преимущественно из претерпевших коллапс звезд и имеющих массу лишь в несколько солнечных. В 2016 году астрономы обнаружили кандидата, который со своей массой в примерно 100 тысяч солнечных масс претендует на место второй по величине черной дыры в Млечном пути. Находится же она «всего» в 200 световых годах от Стрельца А*.

Комбинированные снимки центрального региона Млечного пути с Стрельцом А* в середине. Фото: x-ray: NASA/umass/d.wang et al., ir: NASA/stsci.

Но вот сколько малых черных дыр располагается в сердце галактики, пока что не ясно. Астрономы предполагают, что их должно быть много. Насыщенное газом и пылью окружение – это идеальный инкубатор для массивных звезд, которые в конце своей жизни могут превращаться в черные дыры. Кроме того, и более удаленные объекты могут с течением времени вследствие утраты энергии попадать в гравитационную струю

В то время как большинство черных дыр изолированы, вследствие чего они остаются для астрономов невидимыми, некоторые из них «паруются» с проходящей рядом звездой, в результате чего образуется бинарная система. Такие пары могут вызывать невероятные выбросы света, которые иногда и наблюдают астрономы. Но случается это довольно редко.

Близкие соседи

Учитывая такие обстоятельства, Хейли и коллеги пошли другим путем. Они не стали искать сильные выбросы светового излучения, а ограничились более слабыми и стабильными эмиссиями, которые создаются бинарными системами в неактивных фазах.

Таковые были обнаружены в данных рентгеновского телескопа Chandra, принадлежащего NASA. Ученые идентифицировали подписи двенадцати дремлющих бинарных черных дыр, расположенных всего в трех световых годах от Стрельца А*. Моделирование на основе данных наблюдений показало, что в этом регионе могут находиться от 300 до 500 таких двойных систем и до 10 000 одиночных черных дыр.

Все это дает надежду, что уже очень скоро можно будет принимать гравитационные волны из центра Млечного пути. Такие нарушения пространственного времени, которые впервые удалось измерить в 2015 году, создаются в первую очередь сдвоенными черными дырами, что дает возможность заглянуть в обычно невидимые события. Хейли: «Вся информация, которая необходима астрофизикам, сосредоточена в центре нашей галактики».