Астрономы обнаружили странные движения газа в центре нашей галактики

МОСКВА, 17 фев — РИА Новости. Японские ученые обнаружили в центральной части нашей галактики необычные движения облаков газа, которые могут указывать на наличие там неизвестной черной дыры промежуточного класса — одного из тех загадочных объектов, о существовании которых постоянно спорят астрономы. Результаты исследования переданы для публикации в журнал The Astrophysical Journal, препринт статьи размещен на портале arXiv.

Японские астрофизики, отслеживающие движения газа в центральной части Млечного Пути, обнаружили, что газовые облака вращаются вокруг объекта, масса которого в десять тысяч раз больше массы Солнца, но сам объект увидеть не смогли. Ученые предполагают, что в центре движущихся облаков находится необычная черная дыра, относящаяся к так называемому промежуточному классу.

Известно много небольших черных дыр с массой менее 100 масс Солнца. Самая крупная из них — 62 солнечные массы — образовалась при слиянии двух черных дыр в гравитационно-волновом событии GW150914, при регистрации которого 14 сентября 2015 года впервые были экспериментальным путем обнаружены гравитационные волны. За это открытие в 2017 году была присуждена Нобелевская премия по физике.

Также хорошо известны сверхмассивные черные дыры, питающие галактики и расположенные, как правило, в их центре. Их размер начинается примерно со 100 тысяч солнечных масс, но может быть и существенно больше — настолько, что оценить их массу современными методами не представляется возможным.

Что касается промежуточного класса черных дыр средней массы — от 1000 до 100 тысяч солнечных масс, — то само их существование ставится под сомнение многими исследователями, так как ни одного достоверного свидетельства пока не получено.

Поскольку черные дыры не испускают никакого обнаруживаемого излучения, ученым приходится проявлять изобретательность в своих поисках. Вместо того чтобы искать черные дыры, они ищут эффекты, которые черные дыры могли бы оказать на другие объекты в близлежащем пространстве.

Обнаруженный японскими учеными объект — уже пятый по счету кандидат в черные дыры средней массы, расположенный в галактическом центре. Для объяснения динамики газовых облаков, окружающих его, наилучшим образом подходит модель спокойной черной дыры средней массы, которая активно не питается и поэтому не излучает никакой радиации.

Для изучения подобных объектов ученые ранее использовали метод газового слежения для определения горизонта событий — сферической области пространства вокруг черной дыры, за которую свет не может пройти. Теперь они применили этот метод и к высокоскоростному газовому облаку, являющемуся предметом данного исследования.

Облако HCN-0.085-0.094 состоит из трех небольших сгустков, один из которых вращается вокруг центра, но не увеличивается в размерах.

"Один из трех сгустков имеет кольцеобразную структуру с очень крутым градиентом скорости, — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования, астрофизика Шуня Такекава (Shunya Takekawa) из Национальной астрономической обсерватории Японии. — Эта кинематическая структура предполагает движение по орбите вокруг точечного объекта с массой около 100 тысяч солнечных масс. Отсутствие звездных аналогов указывает на то, что точечный объект может быть неподвижной черной дырой".

Результаты исследования показывают, что вихревые потоки газа в центральной части Млечного Пути могут использоваться для поиска кандидатов в черные дыры средней массы, хотя ни один из этих объектов пока не подтвержден. Еще один метод — отслеживание траекторий выброшенных из центра галактики в межгалактическое пространство звезд, движущихся с огромной скоростью. Скорее всего, толчок для такого движения дает звезде какая-то черная дыра.

Авторы считают, что если будут разработаны методы надежного обнаружения черных дыр промежуточной массы, то их окажется не так уж мало в сердце нашей галактики.