Промежуточные сложности: Потерянные черные дыры
Черные дыры миниатюрных размеров (до 10 солнечных масс) образуются в результате гибели крупных звезд при взрыве сверхновых. Микроскопические черные дыры имеют массу порядка планковской и пока что недоступны для непосредственного наблюдения. Ну а сверхмассивные черные дыры обнаруживаются в активных центрах некоторых галактик — в том числе, и нашей собственной. В этом ряду недостает некоторых звеньев. Дело в том, что черные дыры промежуточной массы (порядка тысяч солнечных масс) давно остаются под большим сомнением. Не так давно ученые сообщали о том, что им удалось найти один из таких объектов (читайте: «Промежуточное звено»). Однако подобные находки не отличаются строгой последовательностью, и можно сказать, что существование промежуточных черных дыр до сих пор однозначно не подтверждено на практике.
Новые данные на эту тему предоставляет недавно проведенное исследование, проведенное группой астрономов под руководством Стивена Зепфа (Stephen Zepf). Дело в том, что до сих пор, по одной из самых общепринятых теорий, подобные дыры могут встречаться в шаровых скоплениях, составляющих более крупные галактики.
Одно из таких скоплений, RZ2109, и изучала группа Зепфа, показав, что никакой черной дыры промежуточного размера в ней нет. Так что возможно два варианта — либо такие объекты намного более редки, чем считается, либо их не существует в природе.
«Некоторые теории, — рассказывает один из авторов работы Даниэл Стерн (Daniel Stern), — говорят о том, что миниатюрные черные дыры, находясь в пределах шарового скопления, понемногу перемещаются к его центру и разрастаются до промежуточного размера — однако до сиз пор лишь одно исследование показало такую возможность на практике».
Скопление RZ2109 располагается в соседней с нами галактике, на расстоянии около 50 млн световых лет от нас. Для исследования этого объекта ученые использовали орбитальный рентгеновский телескоп XMM-Newton — и, к удивлению своему, обнаружили некоторые признаки существования в центре RZ2109 черной дыры, размер которой оставался неясен. Чтобы уточнить ее массу, ученые обратились к возможностям обсерватории Keck на Гавайях и получили спектр этого шарового скопления. Затем они построили компьютерную модель соответствующего спектра излучения, и показали, что подобные потоки могут порождаться лишь в том случае, если аккреционный материал падает, притянутый миниатюрной дырой. Таким образом, их ждало разочарование: черная дыра оказалась только в 10 раз тяжелее Солнца.
Считается, что если в скоплении присутствует такая миниатюрная черная дыра, то промежуточной там не может быть: она бы быстро притянула более мелкую «сестренку» и поглотила ее, либо выбросила ее прочь из скопления.
Впрочем, остается еще вероятность того, что астрономы просто «ошиблись адресом», и черные дыры промежуточного размера стоит искать не в недрах шаровых скоплений, а в других частях Вселенной. По мнению некоторых ученых, в этом смысле стоит обратить внимание на самые удаленные пределы больших галактик (в том числе и Млечного пути), или на карликовые галактики. Если это так, то обнаружить такие «промежуточные дыры» будет еще сложнее, чем ожидалось.
По публикации Science Daily