Модель эволюции галактик предсказывает, что сверхмассивные черные дыры в их центрах окружены скоплениями черных дыр звездной массы.
Анализ архивных данных рентгеновской обсерватории NASA «Chandra» показал, что в центре Млечного Пути может скрываться несколько тысяч «спящих» черных дыр звездной массы, некоторые из которых входят в состав двойных систем, а остальные блуждают в одиночестве. Результаты исследования представлены в журнале Nature.
«Это подтверждает несколько теорий, которые предсказывали, что в Млечном Пути может скрываться до 20 000 черных дыр», – сказал Чарльз Хейли, автор исследования из Колумбийского университета (США).
Согласно современным представлениям, в центре большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры, превышающее массу Солнца в несколько миллиардов раз. Эти «монстры» проявляют чрезвычайную активность, поглощая огромные объемы материи из окружающего пространства.
Кроме сверхмассивных черных дыр существуют черные дыры звездных масс, которые образуются в результате гравитационного коллапса звезд с достаточной массой. Впоследствии черная дыра может разрастись за счет поглощения окружающего ее вещества, зачастую это газ соседней звезды. В ходе этого процесса газ разгоняется до околосветовых скоростей, нагревается и излучает, в том числе в рентгеновском диапазоне.
Модель эволюции галактик предсказывает, что сверхмассивные черные дыры в их центрах окружены скоплениями черных дыр звездной массы. Однако предыдущие обследования галактического центра Млечного Пути, в котором проживает ближайшая к Земле сверхмассивная черная дыра Стрелец A*, оказались безуспешными.
В новом исследовании международная команда астрономов под руководством Чарльза Хейли проанализировала наблюдения центра нашей Галактики обсерваторией «Chandra» за последние 12 лет. В архивных данных была обнаружена дюжина неактивных маломассивных рентгеновских двойных систем в радиусе одного парсека (3,3 световых года) от Стрельца A*, одним из компонентов которых является черная дыра.
Пространственное распределение этих рентгеновских бинарных систем и последующее моделирование показало, что общее количество черных дыр с компаньонами вблизи центра Млечного Пути может достигать нескольких сотен. Кроме этого симуляция указала на присутствие огромной популяции изолированных черных дыр звездной массы.
Открытие стало важным шагом в охоте за гравитационными волнами. Теперь, когда астрономы оценили количество «небольших» черных дыр в галактиках, они могут с большей точностью прогнозировать, как часто они будут сталкиваться, вызывая рябь пространства-времени.
