Не одна, а тысячи. Черные дыры в центре Галактики

Открытие большого числа черных дыр в центре Млечного Пути подтверждает одну из ключевых астрономических теорий и поможет лучше наблюдать за гравитационными волнами.

Известно, что в центре нашего Млечного Пути находится одна сверхмассивная черная дыра. Десятилетия назад появилась теория, что сверхмассивные черные дыры, образующие ядра большинства галактик, окружены многими менее крупными черными дырами.

5 апреля ученые опубликовали исследование, подтверждающие, что вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Геалактики вращаются 12 маленьких. Теория предполагает, что их должно быть десятки тысяч. Корреспондент.net разбирался, что ученые нашли в центре Млечного Пути.

Не одна, а тысячи черных дыр

Компактный, но яркий радиоисточник Стрелец A* (Sagittarius A* или Sgr A*) в центре Млечного Пути известен ученым с начала 1960-х годов, когда зародилась радиоастрономия. Понять, что он из себя представляет, ученые смогли лишь спустя три десятилетия.

Оказалось, что в центре Галактики находится сверхмассивная черная дыра массой в четыре миллиона масс Солнца.

Однако эта дыра не одинока, вокруг нее вращается газ, пыль, множество мелких компаньонов - обычные звезды, нейтронные звезды и белые карлики, которые образуются в результате эволюции звезд.

В 1993 году американский теоретик Марк Моррис в своей работе показал, что в центре Млечного Пути должны быть десятки тысяч черных дыр. Спустя годы другие ученые в своих расчетах приходили к тем же выводам.

Золотая жила. Открыты гравитационные волны звезд

Моррис говорил, что его теория не вызывала споров, поскольку это "неизбежное следствие ньютоновской динамики", но ее трудно было доказать.

По его теории в центре нашей галактики должны быть также небольшие черные дыры, рождающиеся либо вблизи галактического центра в результате коллапса тяжелых звезд, либо мигрирующие извне.

Такие дыры должны иметь массу в 10-20 масс Солнца и более близкие по сравнению со звездами орбиты по отношению к центральной черной дыре. 

Открыли 12 бинарных систем

Проанализиров архивные данные космической рентгеновской обсерватории NASA под названием Chandra, ученые под руководством Чака Хейли из Колумбийского университета обнаружили сразу 12 легких черных дыр в самом центре Млечного Пути, на расстоянии всего нескольких световых лет от центральной черной дыры.

Результаты исследования опубликованы 5 апреля в журнале Nature.

Это открытие стало первым свидетельством существования так называемого "каспа" - пика плотности в распределении черных дыр в центре нашей галактики.

Его существование вытекает из законов звездной динамики, которые предполагают, что из-за трения мелкие черные дыры должны постепенно оседать к центральному источнику гравитации.

Темная сторона Вселенной. Сколько проживет теория Эйнштейна

Заметить мелкие черные дыры звездных масс можно только в рентгеновском диапазоне - в том случае, если эти дыры образуют тесные двойные пары с обычными звездами или пульсарами и перетягивают на себя их вещество.

Если газа и пыли слишком много, то сингулярность не успевает полностью проглотить их, в результате чего в окрестностях дыры возникает своеобразный "бублик" из раскаленного газа и пыли, внутри которого периодически возникают вспышки рентгеновского излучения.

Это вещество излучает рентгеновские фотоны, которые буквально поштучно и ловит телескоп Chandra.

Важность открытия

"Во всей остальной галактике нам удалось открыть всего пять сотен черных дыр. При этом, теория говорит о том, что в небольшом регионе в центре Млечного Пути, чья длина, ширина и высота составляют всего шесть световых лет, присутствует как минимум 10 тысяч таких объектов. Только сейчас у нас появились первые свидетельства в пользу этой идеи", - сказал Хэйли.

Ученые отметил, что обнаружение большого числа черных дыр в центре Млечного Пути доказывает "фундаментальное и важное предсказание галактической динамики".

"Нобеля" по физике дали за гравитационные волны

"Нам удалось подтвердить одну из ключевых астрономических теорий, и заметно продвинуться в проверке многих других идей. Это открытие, к примеру, поможет нам лучше наблюдать за гравитационными волнами, так как теперь у нас есть возможность точно оценить, как много слияний черных дыр может происходить в Млечном Пути. Оказывается, что все, что нам нужно, можно найти в центре нашей Галактики", - заключает Хэйли.

Сам Моррис назвал открытие "волнующим", при этом подчеркнув, что из-за малого числа полученных фотонов некоторые из открытых черных дыр в действительности могут оказаться статистическим шумом. 

По словам ученых, открытие черных дыр вблизи галактического центра даст новых вектор исследований в гравитационно-волновой астрономии, которая стала развиваться лишь два года назад с открытием первых слияний черных дыр на детекторе LIGO.

Новости от Корреспондент.net в Telegram. Подписывайтесь на наш канал https://t.me/korrespondentnet