Астрономы отыскали в Туманности Андромеды кандидата в черные дыры промежуточной массы

Астрономы отыскали нового кандидата в черные дыры промежуточной массы в Туманности Андромеды — ближайшей к Млечному Пути спиральной галактике. Предполагается, что масса черной дыры составляет 91 тысячу масс Солнца, а находится она в центре самого массивного шарового скопления B023-G78. Статья опубликована в The Astrophysical Journal.

Черные дыры промежуточной массы представляют собой класс компактных объектов, чьи массы лежат в диапазоне между черными дырами звездной массы (менее ста масс Солнца) и сверхмассивными черными дырами (более 10⁵ масс Солнца). Некоторые модели образования сверхмассивных черных дыр основаны на зародышах с массами черных дыр звездных или промежуточных масс, поэтому их поиски крайне важны для проверки моделей. Кандидаты в черные дыры промежуточной массы обнаруживались в карликовых галактиках, шаровых скоплениях, гипермощных рентгеновских источниках и даже регистрировались гравитационными обсерваториями, однако подтвердить наличие в них черных дыр сложно из-за отсутствия общепринятого достоверного метода для определения их массы. Кроме того, в случае звездных скоплений можно спутать скопление черных дыр звездных масс с черной дырой промежуточной массы.

Группа астрономов во главе с Ренукой Печетти (Renuka Pechetti) из Ливерпульского университета имени Джона Мура сообщила об открытии нового кандидата в черные дыры промежуточной массы со статистической значимостью более трех сигм. Объект находится в самом массивном (6,22×10⁶ масс Солнца) шаровом звездном скоплении B023-G78 в галактике Туманность Андромеды. Он был найден благодаря данным наблюдений космического телескопа «Хаббл» и наземного телескопа «Джемини-Север».

Присутствие черные дыры промежуточной массы можно ожидать в B023-G78, если предположить, что это ободранное приливными силами ядерное звездное скопление от другой галактики со звездной массой около 5,3×10⁹ масс Солнца. Наблюдаемая металличность и градиент металличности звезд в B023-G078, значительно более молодой возраст скопления по сравнению с другими шаровыми скоплениями Туманности Андромеды также вписываются в модель бывшего ядерного звездного скопления.

Сравнив данные по кинематике звезд в скоплении с динамическими моделями и моделями поверхностной яркости скопления ученые пришли к выводу, что в его центре действительно может быть черная дыра промежуточной массы с массой 91 тысяча масс Солнца. Идея о том, что вместо нее может быть скопление невидимых остатков звезд, кажется исследователям менее вероятной. Подтвердить открытие должны будущие наблюдения с помощью крупных телескопов нового поколения.

О том, что такое черные дыры промежуточной массы и почему их так сложно найти, можно узнать из нашего материала «Охота уже начата».

Александр Войтюк