«Гравитационная рогатка» помогла ученым обнаружить потенциальную черную дыру промежуточной массы

10.04.2025 14:28:00 | iXBT.com

Китайские астрофизики разработали новый метод поиска неуловимых черных дыр промежуточной массы (ЧДПМ). Суть метода заключается в отслеживании траекторий быстро движущихся звезд. Идея состоит в том, что огромная скорость этих звезд могла быть приобретена только в результате гравитационного взаимодействия с ЧДПМ. Ученые уже применили этот метод на практике и обнаружили потенциальную черную дыру в центре звездного скопления М15.

Изображение сгенерировано Kandinsky

Астрономам известны черные дыры звездной массы, образующиеся после взрывов сверхновых, и сверхмассивные черные дыры в центрах галактик. Однако ЧДПМ, занимающие промежуточное положение по массе, остаются загадкой. Обнаружено лишь несколько кандидатов, и их существование пока не подтверждено. Это «недостающее звено» в эволюции черных дыр представляет собой важную задачу для современной космологии.

Команда под руководством Яна Хуана из Университета Китайской академии наук предложила использовать для поиска ЧДПМ механизм Хиллса, также известный как «гравитационная рогатка». Если двойная звезда приближается к черной дыре, одна из звезд может быть поглощена, а другая – выброшена с огромной скоростью. Отследив траекторию такой звезды в обратном направлении, можно найти черную дыру.

Исследователи обнаружили звезду J0731+3717, мчащуюся сквозь Млечный Путь со скоростью около 550 км/с. Проанализировав данные телескопов «Гея», LAMOST и SDSS, они пришли к выводу, что эта звезда была выброшена из звездного скопления М15 около 20 миллионов лет назад. Достоверность этого вывода оценивается в 5,4 сигма.

J0731+3717 по возрасту и химическому составу очень похожа на звезды в М15. Объект, вытолкнувший ее из скопления, должен иметь массу в несколько тысяч раз больше массы Солнца. Это не может быть скопление нейтронных звезд или голубых гигантов. Таким образом, наиболее вероятный кандидат – это ЧДПМ. Ученые оценили ее массу в 1700-3200 солнечных масс.

Хотя этот результат вызвал скепсис, шаровые скопления, подобные М15, давно считаются идеальным местом для существования ЧДПМ. Кроме того, в исследовании рассматривались более тысячи сверхскоростных звезд, которые могут привести к новым открытиям. Возможно, загадка «недостающего звена» скоро будет решена.

Подробнее