Неуловимые космические объекты: почему телескопы не могут зарегистрировать массивные черные дыры
Наши телескопы никогда не обнаруживали черную дыру, масса которой превышала бы массу Солнца в 20 раз. Тем не менее, мы знаем, что такие объекты существуют, ведь их сигналы фиксируют детекторы LIGO и Virgo. До обнаружения гравитационных волн астрофизики при помощи обычных телескопов нашли доказательства существования черных дыр звездной массы.
Однако никогда не было найдено ни одного достаточно массивного объекта — такого как те, что сегодня находят гравитационно-волновые детекторы. К настоящему времени обнаружено около 50 пар сливающихся черных дыр с массой более 20 солнечных. Но телескопам так до сих пор не удалось поймать ни одного подобного объекта. Это несоответствие может быть частично объяснено большими объемами пространства, которое исследуется детекторами гравитационных волн. Они могут легче находить более массивные черные дыры, потому что их волны сильнее по сравнению с волнами от более легких объектов. Но телескопами мы пользуемся гораздо дольше, чем гравитационно-волновыми детекторами, как же так получается, что они не видят массивные объекты?
В новой работе астрофизики сообщили, что наблюдения при помощи телескопов не позволяют обнаружить массивные черные дыры. Такие массивные черные дыры в принципе можно наблюдать, если только они поглощают звезду-компаньона. Однако на практике обстоятельства для наблюдения таких объектов были слишком сложными, что объясняет отсутствие массивных черных дыр, найденных при помощи телескопов.
Самые большие черные дыры образуются в результате сжатия массивных звезд, а не взрыва сверхновых. Образованные в результате сжатия, эти массивные черные дыры остаются в том же месте, где родилась их предшественница — в плоскости галактики Млечный Путь. Однако это означает, что они остаются окутанными пылью и газом. Их более легкие «сестры и братья», рожденные из массивных звезд в результате взрывов сверхновых, могут выходить из плоскости Млечного Пути в результате выброса энергии, что делает их более заметными для телескопов.
Препринт статьи доступен на сайте arXiv.org.
Несмотря на точность современных телескопов, им до сих пор не удалось найти ни одной достаточно массивной черной дыры. Теперь ученые выяснили, почему