Астрономы обнаружили загадочную черную дыру промежуточной массы. Она может быть единственной в своем роде
Черная дыра была скрыта внутри B023-G078 - огромного звездного скопления в ближайшей к нам галактике Андромеда. Долгое время считалось, что это шаровое звездное скопление, но исследователи утверждают, что B023-G078 представляет собой «чистое ядро». Чистые ядра — это остатки маленьких галактик, которые распались на более крупные, и звезды на их окраинах были оторваны от притяжения центра галактики гравитационными силами. После этого от галактики осталось лишь крошечное плотное ядро, вращающееся вокруг большей галактики, а в центре этого ядра — черная дыра.
Почему это важно? Обнаружение черных дыр промежуточной массы может помочь лучше понять эволюцию звезд и то, как ведут себя астрофизические объекты. Кроме того, данные о массах черных дыр могут скорректировать наше представление о темной материи - субстанции, которая составляет, согласно принятым на сегодняшний день теориям, большую часть массы Вселенной.
«Ранее мы обнаружили большие черные дыры внутри массивных чистых ядер, которые намного больше, чем B023-G078. Мы знали, что в ядрах с меньшей массой должны быть черные дыры меньшего размера, но прямых доказательств этого никогда не получали, — сказал ведущий автор исследования Ренука Печетти из Ливерпульского университета Джона Мурса. — Я думаю, что это довольно очевидный случай, когда мы наконец нашли один из этих объектов».
Используя свои новые данные наблюдений из обсерватории Джемини и изображения с космического телескопа Хаббла, ученые рассчитали распределение массы внутри объекта путем моделирования его светового профиля. Шаровое скопление имеет характерный профиль свечения, который имеет ту же форму вблизи центра, что и во внешних областях. Но B023-G078 оказался другим, что натолкнуло ученых на мысль, что объект является вовсе не шаровым скоплением.
Исследователи посчитали распределение массы объекта, чтобы предсказать, с какой скоростью звезды должны двигаться в любом заданном месте в скоплении, и сравнили данные модели со своими наблюдениями. Звезды с наибольшей скоростью вращались вокруг центра. Когда авторы построили модель без учета черной дыры, звезды в центре были слишком медленными по сравнению с их наблюдениями. Когда они добавили черную дыру, то получили скорости, соответствующие реальным данным. Черная дыра добавляет доказательств того, что этот объект представляет собой чистое ядро.
До сих пор астрономы обнаруживали либо сверхмассивные, либо звездные черные дыры, но эта находка может поменять наше представление о массе черных дыр