Открытие черной дыры среднего веса может разрешить давнишние споры

Ядро шарового скопления Омега Кентавра переливается сиянием двух миллионов звезд. В самой середине скопления ученые обнаружили возможную черную дыру среднего веса. NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA).

Черные дыры невозможно увидеть, но можно определить по тому эффекту, который они оказывают на звезды или на окружающий их газ. Они настолько плотные, что ничто не может избежать их, в том числе и свет. Пока что твердо известно о существовании двух классов черных дыр: звездные черные дыры как правило весят в несколько раз больше солнца; сверхтяжелые черные дыры тянут на миллионы или миллиарды масс солнца.

Среди астрономов давно уже идет дискуссия о существовании промежуточного средневесного класса черных дыр, которые могли бы стать недостающим звеном в эволюции первых звездных черных дыр вселенной в сверхтяжелые черные дыры, якорящие собой большинство основных галактик.

Данные, собранные инструментами космического телескопа Хаббл и южной Лаборатории Джемини в Чили, показывают, что самое большое скопление звезд на небе, Омега Кентавра, скрывает в себе как раз такую неуловимую средневесную черную дыру.

«Этот результат говорит о том, что у черных дыр существует непрерывная градация масс, от сверхтяжелых до среднетяжелых и до малых звездных масс», — заявляет астроном Эва Нойола из Института внеземной физики им. Макса Планка в Германии — руководитель группы, совершившей открытие.

Омега Кентавра, расположенная в 17 000 световых лет от нас, давно уже морочит астрономам голову. Еще 2000 лет тому назад ученые считали ее одной звездой. В 1677 году Эдмонд Хэлли пересмотрел положение Омеги и занес ее в разряд туманностей, и только в 30-х годах ХІХ века английский астроном Джон Хершел определил, что это шаровое скопление.

В целом скопление насчитывает около 10 миллионов звезд, крепко связанных гравитацией, благодаря чему Омега Кентавра числится среди самых больших и самых массивных из примерно 200 шаровых скоплений, обращающихся вокруг Млечного Пути. Как правило, эти скопления служат прибежищем для древних звезд и считаются останками ранней вселенной.

Измерив скорость звезд в центре скопления, Нойола и ее коллеги обнаружили, что общая масса Омеги гораздо больше, чем предполагалось на основании числа и вида видимых в ней звезд.

Исследователи полагают, что недостающая масса приходится на долю черной дыры весом в 40 000 масс солнца, располагающейся в центре скопления.

Другие возможные объяснения недостающим звездам включают в себя группу невидимых выгоревших звезд, например, белых карликов или нейтронных звезд, или группу звезд с удлиненными орбитами, разгоняющими близкие к центру звезды, что приводит к преувеличенной в расчетах массе. Нойола утверждает, что подобные объяснения вряд ли правомерно, в том числе и по той причине, что оба упомянутых сценария не смогли бы продолжаться долго.