Обсерватория "Хаббл" открыла множество черных дыр в соседнем звездном скоплении

Орбитальная обсерватория "Хаббл" обнаружила в соседнем шаровом скоплении NGC 6397 несколько десятков черных дыр, часть из которых может быть объединена в пары и вырабатывать гравитационные волны. Об этом в пятницу сообщила пресс-служба Центра космических полетов НАСА имени Годдарда (GSFC).

фото: irida-observatory.org

"Мы обнаружили, что в центре NGC 6397 присутствует крупное скопление невидимой для нас материи. Когда мы начали изучать его, мы были сильно удивлены тем, что оно представляло собой не точечный объект, а множество отдельных структур. Иными словами, нам впервые удалось обнаружить и измерить массу нескольких десятков черных дыр в центре плотного звездного скопления", - заявил астроном из Астрофизического института в Париже (Франция) Эдуардо Витраль, чьи слова приводит пресс-служба GSFC.

За последние пять лет гравитационные обсерватории LIGO и ViRGO открыли свыше полусотни всплесков гравитационных волн, порожденных слияниями черных дыр звездной массы. Их открытие, а также необычно большие размеры породивших их объектов, как отмечает Витраль, заставили ученых задуматься о том, где и как возникли эти пары черных дыр и что заставило их сблизиться друг с другом.

На текущий момент у астрономов есть две теории, объясняющие эти события и связывающие их с тесными шаровыми скоплениями звезд на окраинах галактик. Часть ученых считает, что пары черных дыр возникают в двойных звездных системах, состоящих из очень крупных светил, а другие предполагают, что черные дыры возникают в одиночестве, но впоследствии объединяются в пары в результате гравитационных взаимодействий с их соседями внутри скоплений.

Витраль и его коллеги получили первые практические подтверждения того, что вторая теория имеет право на жизнь, наблюдая за близлежащим шаровым звездным скоплением NGC 6397, которое удалено от Земли на 7,8 тысячи световых лет, используя инструменты орбитальной обсерватории "Хаббл".

Скопление черных дыр

Внутри этого скопления, как отмечают ученые, сосредоточены одни из самых древних звезд Млечного Пути, а его центр заполнен крайне плотной материей. Подобные шаровые скопления давно привлекают внимание астрономов тем, что в их центре могут прятаться так называемые черные дыры промежуточной массы - объекты, занимающие промежуточное положение между черными дырами звездной массы и их сверхмассивными аналогами в центрах галактик.

Проследив за движением звезд на окраинах этого скопления, Витраль и его коллеги обнаружили, что в центральных регионах NGC 6397 скрывается невидимое для нас скопление материи, обладающее огромной массой. Руководствуясь вышеизложенными соображениями, астрономы изначально предполагали, что им удалось открыть черную дыру промежуточной массы.

Детально проследив за движением отдельных звезд внутри NGC 6397, ученые поняли, что это на самом деле не так - невидимая материя, чья масса превышает солнечную примерно в 1-2 тыс. раз, была рассредоточена по всей центральной части этого скопления. Это означает, что она представляет собой большое число объектов звездной массы, часть которых может быть черными дырами, а другие - пульсарами и белыми карликами.

Просчитав типичные последствия эволюции звезд, расположенных в центре NGC 6397, Витраль и его коллеги пришли к выводу, что большая часть этих невидимых объектов все же является черными дырами. Это означает, что в центре этого скопления звезд находятся несколько десятков или даже сотен черных дыр, расположенных на крайне малом расстоянии друг от друга.

Столь большое число и высокая плотность черных дыр, по словам астрономов, создают идеальные условия для формирования пар подобных объектов, способных излучать гравитационные волны. Последующие наблюдения за NGC 6397 и прочими шаровыми скоплениями, как надеются авторы открытия, подтвердят их гипотезу и помогут точнее локализовать новые источники колебаний пространства-времени, которые будут открывать обсерватории LIGO и ViRGO после их перезапуска.