Согласно новому исследованию, сотни черных дыр могут находиться в центре нашей Галактики. Такой плотный вихрь черных дыр, который десятилетиями был только в теории, но так и не был обнаружен, пополняет список знаний о современной модели эволюции галактик, говорят ученые.
Многие галактики, включая нашу собственную, имеют одну сверхмассивную черную дыру в своем ядре, которая растет, медленно втягивая множество более мелких объектов, включая звезды и целые Звездные системы. Ученые подозревали, что эта область ядра может также содержать многочисленные небольшие черные дыры, плотно вращающиеся вокруг сверхмассивной, но им не хватает доказательств теорий Роя — до сих пор.
В новом исследовании Чарльз Хейли, астрофизик Колумбийского университета, и его коллеги изучили данные за последние десять лет, собранные рентгеновской Обсерваторией Чандра, орбитальным кораблем, приборы которого предназначены для обнаружения высокоэнергетического излучения, испускаемого чрезвычайно горячим материалом, окружающим взорванные звезды и вблизи черных дыр. Когда они посмотрели на область пространства в течение примерно 12 световых лет сверхмассивной черной дыры нашей Галактики, объекта, получившего название Стрелец а*, они нашли сотни источников рентгеновского излучения. И когда они сравнили рентгеновские излучения для тех, кто ближе всего к Стрельцу А*, с теми, кто немного дальше, они обнаружили большие различия.
Например, Хейли отмечает, что несколько источников рентгеновского излучения в течение 3,3 световых лет ядра галактики имеют чрезмерно высокую долю выбросов на самых высоких длинах волн энергии. Современные модели галактической эволюции предполагают, что только один такой источник может быть найден, близкий к Стрельцу a*. Но вместо этого команда обнаружила 12, сообщают исследователи.
По крайней мере, шесть из этих рентгеновских источников, возможно, все 12—вероятно, будут тем, что астрономы называют рентгеновскими двойными всплесками, говорит Хейли. Как правило, один член пары является обычной звездой, в то время как другой является либо черной дырой, либо нейтронной звездой. Тем не менее, выбросы от рентгеновских двойников, которые включают нейтронные звезды, часто внезапно вспыхивают, а затем спадают по крайней мере один раз в 5-10 лет, объясняет Хейли. Поскольку рентгеновские выбросы из их источников не менялись в течение последних 12 лет, Хейли предполагает, что эти двойные всплески излучают небольшие черные дыры.
"Это небольшое количество источников, но они очень интригуют", - говорит Фиона Харрисон, астрофизик Калифорнийского технологического института в Пасадене, который не был связан с работой. Баланс высокоэнергетических и низкоэнергетических рентгеновских лучей, испускаемых этими источниками, “соответствует балансу низкоэнергетических двойников с компаньонами черной дыры", - отмечает она.
В нашей галактике рентгеновские двойные системы не так распространены. Но для каждой такой системы астрономы заметили, они также обнаружили еще много черных дыр, у которых нет спутников. Такие изолированные черные дыры были бы слишком тусклыми, чтобы различить в галактическом ядре, но рентгеновские двоичные файлы служат индикатором, предполагающим, что они там-и в действительно больших количествах.
Работа также может помочь пролить свет на то, как формируются и развиваются рентгеновские двоичные файлы, говорит Харрисон. Например, в переполненном сердце галактики черные дыры могут иметь больше возможностей для сопряжения с соседними звездами—а затем из них вырывать материал, генерируя в процессе рентгеновские лучи—чем в более редких областях звездной группы. "Существует большая неопределенность в том, как эти вещи формируются".
