Телескоп «Хаббл» дозволив виявити скупчення маленьких чорних дір

Агентство NASA повідомило, що астрономи, які вивчали за допомогою телескопа «Хаббл» кульове скупчення NGC 6397, несподівано виявили там замість однієї масивної чорної діри багато маленьких. Галактики — системи, де зірки розташовані надзвичайно близько один до одного. Як правило, це дуже старі системи. Згаданому кульового скупчення NGC 6397 майже стільки ж років, скільки і Всесвіту. Це скупчення знаходиться на відстані 7800 світлових років від Землі, що робить його одним з найбільш близьких до нас кульових скупчень. Через дуже щільний ядра його ще називають кластером із стислим ядром.

Спочатку астрономи думали, що в цьому кульовому скупченні знаходиться чорна діра середньої маси — довгоочікуване «відсутню ланку» між надмасивними чорними дірами (у багато мільйонів разів більше маси нашого Сонця), що лежать в ядрах галактик, і чорними дірами зоряної маси (в кілька разів більше маси нашого Сонця), які утворюються після колапсу великий одиночної зірки. Саме існування чорних дір середньої маси поки є предметом наукових дискусій, і на сьогоднішній день визначені лише кілька кандидатів на цю роль.

«Ми знайшли дуже переконливі докази наявності невидимої маси в щільному ядрі кульового скупчення, але ми були здивовані, виявивши, що ця додаткова маса є не« точкової »(чого можна було б очікувати від відокремленої масивної чорної діри), а протяжної на декількох відсотків від розміру скупчення », — так описав відкриття Едуардо Вітраль (Eduardo Vitral) з Паризького інституту астрофізики (IAP).

Намагаючись виявити невловиму приховану масу, Витрал і Гері Мамон (Gary Mamon), також з IAP, використовували дані про швидкостях руху зірок в скупченні, щоб визначити розподіл маси видимих ​​зірок, слабких зірок і чорних дір. Чим більше маса в якомусь місці, тим швидше навколо цього місця рухаються зірки.

«Наш аналіз показав, що орбіти зірок в кульовому скупченні близькі до випадкових, а не є систематично круглими або дуже витягнутими», — пояснив Мамон. Систематичність вказувала б на наявність одного центру тяжіння.

З огляду на масу, протяжність і місце розташування невидимого компонента, дослідники прийшли до висновку, що він може складатися тільки із залишків масивних зірок (білих карликів, нейтронних зірок і чорних дір). Ці «зоряні трупи» поступово опускалися до центру скупчення внаслідок гравітаційної взаємодії з прилеглими менш масивними зірками, поки не утворили скупчення.

Відкриття може розширити розуміння людством чорних дір і пов’язаних з ними явищ. Зокрема, астрономи відзначають, що воно збільшує ймовірність того, що злиття чорних дір в кульових скупченнях можуть бути джерелом гравітаційних хвиль, які коливаються в просторі-часі.