черная дыра, пожирающая звезду, может быть недостающим звеном эволюции Вселенной

Правообладатель иллюстрацииESA/HUBBLE, M. KORNMESSER

Команда астрономов обнаружила самые веские на сегодняшний день свидетельства существования класса черных дыр, до сих пор остававшихся неуловимыми.

Этот класс черных дыр средней массы считается самым любопытным, поэтому ученые были так воодушевлены, когда одна из них выдала свое существование, начав пожирать звезду, которая оказалась слишком близко к ней.

Наблюдать черные дыры непосредственно невозможно, и ученые делают выводы об их существовании и устройстве косвенными методами.

Черные дыры средней массы в первую очередь интересны тем, что считаются недостающим звеном в понимании процесса эволюции звезд.

"Черные дыры средней массы - очень скрытные объекты, поэтому прежде чем установить, что мы имеем дело именно с ней, так важно тщательно рассмотреть и отсечь все иные возможные объяснения тому, что мы обнаружили, - говорит руководитель исследовательской группы, доктор Дачэн Линь из Университета Нью-Гэмпшира. - Именно это и позволил нам сделать телескоп "Хаббл" в случае с нашим кандидатом".

Еще в 2006 году рентгеновская орбитальная обсерватория НАСА "Чандра" и рентгеновский космический телескоп Европейского космического агентства XMM-Newton заметили мощную вспышку космического излучения, получившую название 3XMM J215022.4−055108.

Природа этой вспышки, по словам доктора Линя, подразумевала всего два возможных варианта: это была либо отдаленная (за пределами нашей Галактики) черная дыра средней массы, пожирающая звезду, либо охлаждающаяся нейтронная звезда в нашей Галактике".

Нейтронные звезды, по современным представлениям, это сжатые до крохотного размера останки бывшей звезды, возникшие после ее взрыва.

• "Звездный монстр": ученые обнаружили огромную черную дыру, которая не должна существовать
• Взрыв невиданной силы потряс космос. Такого не было со времен Большого взрыва
• Черная дыра и соцсети: что говорят о сенсационном открытии ученых
• "Пушистая черная дыра". Последняя работа Стивена Хокинга опубликована посмертно

Что такое черная дыра?

Правообладатель иллюстрацииNASA GSFC/JEREMY SCHNITTMAN

• Черная дыра - это область пространства-времени, сила гравитации в которой настолько велика, что покинуть ее не могут никакие объекты или волны, в том числе свет
• Несмотря на название, черная дыра на самом деле не пуста изнутри. Напротив, она заполнена огромной массой материи, сжатой в небольшом объеме, что создает огромную силу притяжения
• Вокруг черной дыры располагается область, называемая горизонтом событий. Это воображаемая граница в пространстве, "точка невозврата", после пересечения которой вырваться из гравитационной ловушки уже невозможно

Чтобы понять, с каким из двух возможных вариантов они имеют дело, астрономы направили на источник рентгеновской вспышки космический телескоп "Хаббл".

Телескоп позволил с высокой степенью уверенности утверждать, что источник вспышки находился не в области Млечного пути, а исходил от отдаленного и плотного скопления звезд на окраинах другой галактики. Именно в таком месте астрономы и ожидали обнаружить черную дыру средней массы.

По словам доктора Линя, телескоп "Хаббл" практически подтвердил это предположение. Сверхмассивные черные дыры часто располагаются в центрах галактик. К примеру, у нашей родной галактики Млечный путь есть своя сверхмассивная дыра под названием Стрелец А*.

Правообладатель иллюстрацииNASA / ESA / D. LIN (UNH)

Правообладатель иллюстрацииESA

Обнаружить черные дыры средней массы намного сложнее. Их гравитация не настолько мощная - а значит, и активность доступных для наблюдения космических процессов значительно ниже. К тому же располагаются они в областях с довольно разреженной материей: проще говоря, поблизости редко попадаются звезды, которые можно было бы притянуть и поглотить - а именно этот процесс рождает мощную вспышку рентгеновского излучения.

По сути астрономам нужно было буквально поймать такую черную дыру с поличным, когда она пожирает случайную звезду.

В поисках подходящего кандидата доктор Линь и его коллеги просмотрели тысячи снимков, сделанных обсерваторией XMM-Newton. Рентгеновское свечение раздираемой на части звезды позволило им установить массу этой черной дыры, которая в 50 тыс. раз превосходит массу нашего Солнца.

Правообладатель иллюстрацииNASA

Ученым и раньше попадались кандидаты на звание черной дыры средней массы, но, по словам доктора Линя, пример с пожиранием звезды стал самым убедительным. Между тем эти черные дыры могут дать ключ к пониманию эволюции их самих и космоса в целом.

К примеру, исследователей очень интересует вопрос, образуются ли со временем сверхмассивные черные дыры из дыр средней массы, постепенно увеличиваясь в размерах. Астрономы также хотят понять, как формируются дыры средней массы и часто ли они возникают в плотных скоплениях звезд, подобно этой.

"Изучение зарождения и эволюции черных дыр средней массы в итоге объяснит, как в центрах крупных галактик появились сверхмассивные черные дыры", - убеждена коллега доктора Линя из Университета Тулузы, доктор Натали Уэбб.