Ученые нашли черную дыру "недостающего типа" недалеко от центра Млечного Пути

Ученые, вероятно, смогли найти некоторые «пропавшие» черные дыры нашей Вселенной. Она находится недалеко от центра нашей галактики в кластере IRS 13, сообщает Science Alert.

То, как звезды в нем движутся и вращаются, позволяет предположить, что черная дыра относится к редкому типу подобных объектов. Это черная дыра средней массы, то есть, она  находится посередине между подобными объектами, массы которых можно сравнить со звездой и сверхмассивными монстрами.

Такие черные дыры чрезвычайно тяжело обнаружить, что уже делает IRS 13 интересной. Но вишенкой на торте является положение этого объекта.

Черная дыра, расположенная всего в 0,1 световом году от центра галактики. Вероятно, она является одним из строительных блоков, которые питают продолжающийся рост и эволюцию сверхмассивной черной дыры в ядре Млечного Пути, Стрельца А* (Sgr A*).

Это важное открытие, которое может помочь ученым понять, как растут черные дыры.

Черные дыры – это завершающие этапы в жизни массивных звезд, но наблюдаемые разрывы в массах таких объектов озадачивают. Так, объекты звездных масс образуются в результате коллапса ядра массивной звезды. Верхний предел массы черной дыры, образовавшейся после смерти одной звезды, составляет 80 масс Солнца. Существуют также сверхмассивные черные дыры, массы которых в миллионы и миллиарды раз превышают солнечную.

Все, что находится в пределе между 100 и 100 тысяч масс Солнца, считается черными дырами средней массы. И таких объектов удалось обнаружить поразительно мало. И причина, по которой это озадачивает ученых, заключается в том, что такие черные дыры являются промежуточным звеном между объектами звездной массы и сверхмассивными гигантами.

IRS 13 открыли примерно 25 лет назад и с тех пор он озадачивал астрономов. Сначала считалось, что это одна звезда. Затем – что это двойная звезда, позже – что звезда Вольфа-Райе, массивная звезда на грани сверхновой.

В конечном итоге IRS 13 идентифицировали как небольшой звездный кластер, но он продолжал вызывать недоумение ученых. Он находится настолько близко к Sgr A*, что не должен был сохранять свою плотную структуру.

Команда под руководством астрофизика Флориана Пайскера из Кельнского университета в Германии хотела разгадать эту загадку, поэтому изучила, как звезды движутся в скоплении. Они ожидали увидеть хаотичное движение, но оно оказалось упорядоченным.

Этому есть два возможных объяснения. Одним из них является влияние Стрельца А*, каким-то образом изменяющего орбиты объектов в IRS 13. Но, по мнению команды, внутри скопления должно быть что-то, гравитационно сохраняющее его нетронутым.

Ученые провели серию наблюдений и моделирований, чтобы определить, где может находиться этот объект. Затем они обнаружили в этом месте рентгеновские лучи и кольцо ионизированного газа, вращающееся со скоростью около 130 километров в секунду. Используя данные о движении, ученые рассчитали массу объекта. Она составила 30 тысяч солнечных. А это значит, что этим загадочным объектом является черная дыра средней массы.

Недавно ученые с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» наблюдали драматичный космический «танец» между сверхмассивной черной дырой и двумя галактиками-спутницами. И эти наблюдения помогут астрономам лучше понять, как галактики и черные дыры формировались в ранней Вселенной.