Астрономы нашли 12 черных дыр в окрестностях центра Галактики
Астрономы с помощью космического рентгеновского телескопа «Чандра» обнаружили в окрестностях центра нашей Галактики 12 маломассивных рентгеновских двойных систем, одним из компонентов которых с высокой вероятностью могут быть черные дыры звездной массы, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Существование так называемого «пика плотности» (density cusp) — существенного увеличения числа черных дыр звездной массы — в окрестностях сверхмассивных черных дыр, расположенных в центральных областях галактик и шаровых звездных скоплений, является одним из фундаментальных предсказаний звездной динамики. Это связано с большим количеством массивных звезд в центрах таких систем, которые в конце своего жизненного пути могут превращаться в черные дыры, а также с явлением динамического трения, когда объекты, такие как звезды или черные дыры, переходят на все более близкие орбиты к центральному телу.
Предполагается, что около 20 тысяч черных дыр могут находится в пределах одного парсека вокруг сверхмассивной черной дыры, которая связана с компактным радиоисточником Стрелец А* в центре Млечного Пути. Однако до сих пор такой пик плотности обнаружен не был.
Поскольку сами черные дыры не излучают в электромагнитном диапазоне, их можно обнаружить лишь по косвенным признакам, например в двойных рентгеновских системах, где компаньоном черной дыры является звезда. В этом случае вещество со звезды может перетекать на черную дыру с образованием аккреционного диска, вещество которого разогревается до миллионов градусов и начинает излучать в рентгеновском диапазоне.
Чарльз Хейли (Charles Hailey) из Колумбийского университета и его коллеги из научных центров Чили и США проанализировали данные, собранные за 12 лет работы рентгеновским космическим телескопом «Чандра», пытаясь обнаружить двойные системы, содержащие черные дыры и расположенные на расстояниях от 0,2 до 4 парсек от центра Галактики. В такой «кольцеобразной» области было найдено 415 рентгеновских точечных источников. Ученые последовательно исключали из этого списка источники, которые находились в нитевидных структурах или молекулярных облаках, те, где ранее происходили мощные вспышки рентгеновского излучения, источники, связанные с двойными системами, содержащими нейтронные звезды, или промежуточными полярами.
В итоге было найдено 12 рентгеновских источников, находящихся на расстоянии до трех световых лет от сверхмассивный черной дыры, которые интерпретируются как «тихие» маломассивные рентгеновские двойные системы, содержащие черные дыры звездной массы, хотя половина источников являются переменными и не исключено, что они содержат не черные дыры, а миллисекундные пульсары.
Тем не менее, эти данные согласуются с теоретическими предсказаниями о концентрации черных дыр в этой области Галактики. Анализ свойств и пространственного распределения найденных двойных систем позволяет предположить, что в зоне, окружающей Стрелец А*, может быть около 300-500 черных дыр в маломассивных двойных системах и около 10 тысяч одиночных черных дыр.
Ранее мы рассказывали о том, как
окрестности сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, каким образом этот загадочный объект
родиться новым звездам, а также о том, как ученые
звезду для экспериментов со Стрельцом А*.
Александр Войтюк
Она может быть массивной или лишенной внешней оболочки
Астрономы определили возможные свойства звезды, разрушенной сверхмассивной черной дырой в далекой галактике в ходе события ASASSN-14li. Это может быть звезда в три и более раз массивнее Солнца или же менее массивная звезда, обогащенная азотом по сравнению с углеродом, но лишенная внешней оболочки. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. События приливного разрушения проявляются в виде вспышек, видимых в разных диапазонах волн, и возникают, когда звезда или крупное облако газа оказываются слишком близко к сверхмассивной черной дыре, из-за чего последняя способна их разрушить и на короткое время начать аккрециировать вещество в сверхэддингтоновском режиме. Большой интерес для ученых представляет механизмы фрагментации звезды приливными силами черной дыры, а также возникновение и эволюция аккреционного диска, которые малоизучены. Группа астрономов во главе с Джоном Миллером (Jon M. Miller) из Мичиганского университета опубликовала результаты повторного анализа данных мультиволновых наблюдений за транзиентом ASASSN-14li, открытым 22 ноября 2014 года, при помощи космических телескопов Swift, «Чандра» и XMM-Newton. Ученые хотели оценить свойства разрушенной черной дырой звезды. Вспышка была обнаружена в небольшой галактике PGC 043234, которая входит в сверхскопление Кома и расположена в 300 миллионах световых лет от Солнца. Предварительные наблюдения показали наличие мощных ветров от черной дыры, а также дали оценку ее массы в (1,9-2,5)×106 масс Солнца. Ученые пришли к выводу, что событие ASASSN-14li — разрушение одной звезды черной дырой без вклада аккреции газа, который мог быть продуктом прошлой активности ядра галактики. Данные наблюдений требуют, чтобы соотношение содержания [N/C] было больше 2,4, это можно объяснить, если взять звезду, массивнее, чем Солнце. Это связано с тем, что увеличение температуры ядра по мере увеличения массы звезды ведет к увеличению эффективности CNO-цикла, что дает обогащение звезды азотом и истощению содержания углерода. Исследователи предполагают, что разрушенная звезда могла быть в три и более раз массивнее Солнца или же обладала меньшей массой, но ранее была лишена внешней оболочки, сохраняя при этом нужный химический состав. Ранее мы рассказывали о том, как «Страшная Барби» оказалась разрывом гигантского молекулярного облака сверхмассивной черной дырой.