Обнаружена чёрная дыра промежуточных масс

Впервые астрономы уверенно говорят о подобной находке, причём есть подозрения, что они наткнулись на следы сразу нескольких таких тел. Ну а главное в том, что ЧД средних масс может быть очень, очень много.

Международная научная группа, возглавляемая Питером Джонкером (Peter Jonker) из Голландской организации космических исследований, заявила, что зарегистрировала редчайшее событие — разрушение звезды, находящейся у чёрной дыры (ЧД) промежуточных масс. Такая ЧД — чрезвычайно трудный для обнаружения объект, который должен заполнять пропасть между ЧД звёздных масс и их сверхмассивными родственниками, весящими до 20 млрд солнц.


Астрономы, использовавшие космический рентгеновский телескоп «Чандра», принадлежащий НАСА, выявили странную активность в рентгеновском диапазоне в близлежащей галактике М86. Это эллиптическое образование, которое располагается в полусотне миллионов световых лет от нас в созвездии Девы, наполнено в основном небольшими звёздами (меньше Солнца), одна из которых может быть жертвой ЧД промежуточных масс. Сигналы показали присутствие двух слабых импульсов рентгеновского излучения, которые разделяли 4 000 с. Однако следующий импульс, ещё через 4 000 с, был в 100 раз мощнее предшественника, вслед за чем его интенсивность постепенно упала до прежних величин.

Именно так теоретики описывали и описывают характерный признак разрыва на куски белого карлика близлежащей чёрной дырой средней массы.

Дело в том, что упомянутые 4 000 с укладываются в диапазон, который требуется для вещества белого карлика, вырванного из него ЧД, чтобы сделать один оборот вокруг дыры, если её масса будет равна примерно 10 тысячам солнечных. Это где-то в тысячу раз больше «веса» ЧД звёздных масс и в 100 тысяч раз меньше сверхмассивной ЧД, так что можно с уверенностью сказать, что столь долго разыскивавшийся «средний брат» этого семейства наконец-то найден, хотя и по косвенным признакам (как и его старшие родственники).

Это значительное достижение, поскольку отыскать нечто подобное очень сложно: чёрная дыра средней массы поглощает не так бурно, как сверхмассивные ЧД, ведь аккреционный диск невелик, не всегда содержит много вещества, а потому его трудно обнаружить по характерному свечению в рентгеновском диапазоне. Однако объекту в М 86 повезло: он принялся «обедать» белым карликом, а начальная плотность его вещества достигает 2 млн т/см³, так что поглощение (с неизбежным раздёргиванием на части) сопровождается довольно эффектным разогревом аккреционного диска и рентгеновским излучением, с головой «выдавшим» его исследователям:



«Это, возможно, лишь верхушка айсберга, поскольку мы обнаружили ещё несколько рентгеновских вспышек столь же необычного типа, — рассказывает Питер Джонкер. — Поскольку для обычной ЧД средних масс шансы поймать и разорвать на части звезду не очень высоки, то, что мы всё же нашли такие сигналы, намекает на множественность ЧД промежуточных масс».


Открытие важно ещё и потому, что отсутствие «среднего звена» между малыми и большими ЧД повергало в недоумение исследователей ранней Вселенной, которые задавались резонным вопросом: из чего же выросли СМЧД, если между ними и их меньшими братьями столь колоссальный разрыв по массе? Если ЧД-середнячков действительно много, то этот вопрос можно считать снятым с повестки дня.

Отчёт об исследовании принят к публикации в Astrophysical Journal, а его препринт доступен здесь.

Подготовлено по материалам Техасского технологического университета.