В прошлом теоретики предсказывали существование ряда космических объектов, и часть из них были открыты и подтверждены. Одними из таких объектов являются черные дыры. Некоторые из них, такие как M87 и Стрелец А*, даже удалось сфотографировать. Но это сверхмассивные черные дыры, обитающие в центре галактик. В теории предполагается, что существуют также блуждающие черные дыры, и, вероятно, в значительном количестве. И вот недавно астрономы объявили, что, возможно, они обнаружили сверхмассивную черную дыру (СМЧД), которая вышла из своей карликовой галактики, где выросла.
Данное открытие, как и многие другие, произошло неожиданно, когда группа астрономов во главе с Питером ван Доккумом исследовала галактику RCP28. Эта галактика меньше Млечного Пути в 12 раз и весит всего 7 млрд солнечных масс. При помощи оптических фильтров Hubble удалось получить четкие изображения. Один из объектов на снимках заинтересовал исследователей, и они решили изучить его более подробно с помощью гавайского зеркального телескопа Кек I и фотоспектрометра LRIS.
На улучшенных снимках стало ясно, что свет от объекта распространяется почти в линию на протяжении 200 тыс. световых лет, а его хвост направлен в центр карликовой галактики. Астрономы считают, что это мощная струя сжатого горячего газа, в которой происходит активное звездообразование. Они также предполагают, что в головной части объекта находится СМЧД массой 20 млн солнечных масс. Она движется со скоростью 5,7 млн километров в час и смогла бы преодолеть расстояние от Земли до Луны всего за 13 минут.
Если ученые подтвердят, что это СМЧД, то она станет первой зарегистрированной "блуждающей" черной дырой, покинувшей свою галактику и свободно двигающейся через космическое пространство. Ведь в течение полувека эта тема оставалась предметом дискуссий только в рамках теоретических моделей.
Существует несколько способов, при помощи которых СМЧД могут стать "бродягами" в космосе. Один из таких способов - слияние двух галактик, в результате которого черные дыры в их центрах могут встретиться. Взаимодействуя под влиянием своей гравитации, они начинают обращаться вокруг общего центра масс, вращаясь в паре. Это движение может продолжаться миллиарды лет, но кинетическая энергия в конечном счете иссякает. В результате черные дыры сталкиваются и сливаются, образуя одну более массивную черную дыру. Именно она может обрести достаточную скорость, чтобы преодолеть притяжение своего окружения и выйти за пределы галактики.
Еще одним распространенным механизмом, приводящим к тому, что СМЧД становятся "бродягами", является встреча двух черных дыр в системе с третьей черной дырой в процессе галактического слияния. Тройная система не столь устойчива, и наиболее легкая черная дыра в ней имеет высокие шансы быть выброшенной из системы. В классической астродинамике этот эффект называется "космической гравитационной пращей". В сфере планетарной и звездной астрономии такие события были наблюдаемы много раз.
Но команда ученых под руководством Вана Доккума предложила новый сценарий для понимания происхождения светящегося линейного объекта. Их предположение состоит в том, что СМЧД была выброшена из нестабильной тройной системы, сформировавшейся в галактике RCP 28. Она оставляет за собой кильватерный след, который становится более заметным с увеличением ее скорости. При превышении сверхзвуковой скорости образуется ударная волна, вызывающая изменение плотности окружающего газа. Это может привести к образованию газовых сгустков, из которых затем возникают новые звезды, подсвечивая след черной дыры. Пока ученым неизвестно, какие последствия могут иметь путешествия по Вселенной СМЧД. Слияние галактик и взаимодействие черных дыр в системе представляют уникальные и захватывающие процессы, приводящие к появлению "бродяжек" в космосе.
