Астрономы обнаружили гиперсветящийся источник переменного рентгеновского излучения, расположенный на окраине линзовидной галактики. Исследователи предполагают, что этот объект может быть блуждающей черной дырой, которая направляется из маленькой родительской галактики в более крупную. Статья ученых опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
Существование сверхмассивных и средних по массе перемещающихся черных дыр предсказывают различные астрофизические процессы, такие как коллапс звезд III типа населения в ранней Вселенной или слияние движущихся молодых звезд в компактных звездных скоплениях. Однако одним из наиболее распространенных явлений, способных породить «блуждающую» черную дыру, считается слияние галактик. Согласно современным представлениям ученых, в активных галактических центрах находятся крупные черные дыры с массами порядка 105–1010 масс Солнца. Они могут начать двигаться вместе с газом, звездами и пылью галактики, которая проходит сквозь их родительскую галактику, и покинуть свое прежнее местоположение. Тем не менее подобные объекты весьма трудно обнаружить. В первую очередь это связано с тем, что гравитационное притяжение черной дыры настолько велико, что за ее пределы не может выйти даже свет, поэтому ее присутствие отслеживают по косвенным признакам.
Авторы новой работы с помощью космического телескопа Chandra и обсерватории XMM-Newton X-ray вели наблюдения за линзовидной галактикой GJ1417+52, которая находится на расстоянии 4,5 миллиарда световых лет от Земли. Источник рентгеновского излучения, получивший название XJ1417+52, был замечен во время изучения области, известной как Вытянутая полоса Грота. Его высокая светимость, по мнению исследователей, указывает на то, что он скорее всего является черной дырой. По оценкам ученых, ее масса достигает примерно 100 тысяч масс Солнца, а светимость в рентгеновском диапазоне близится к пределу Эддингтона.
Астрофизики классифицировали XJ1417+52 как гиперсветящийся рентгеновский источник. Его излучение примерно в 10 раз мощнее, чем у самого яркого кандидата в блуждающие черные дыры, и в 10–100 раз сильнее, чем у ультраярких рентгеновских источников. Однако этот «свет» исходит не от самой черной дыры, а от вещества, падающего на нее. Пик светимости объекта пришелся на период между 2000 и 2002 годом; во время последующих наблюдений исследователи больше не смогли его обнаружить. По мнению ученых, рентгеновская вспышка объясняется тем, что рядом с черной дырой прошла звезда, которая была разорвана приливными силами. Ее вещество было разогрето при аккреции на черную дыру, что и привело к многократному возрастанию светимости. В целом за 2000–2015 годы мощность излучения снизилась примерно в 14 раз.
На основе расположения источника и его светимости исследователи предполагают, что черная дыра изначально могла принадлежать к небольшой галактике, которая столкнулась с галактикой GJ1417+52. В результате она потеряла большую часть звезд, однако черная дыра, находящаяся в центральном регионе, и окружающие ее небесные тела сохранились.
Несколько лет назад исследователям удалось обнаружить черную дыру, которая была вытолкнута из своей родительской галактики и двигалась со скоростью несколько миллионов километров в час. Астрофизики предполагают, что этот объект появился при слиянии двух галактик, в центре каждой из которых находилось по черной дыре.
Кристина Уласович