Черная дыра звездных масс в центре гигантского скопления звезд

Все известные науке черные дыры делятся на две категории: небольшие черные дыры звездных масс, массы которых составляют порядка нескольких масс Солнца, и сверхмассивные черные дыры, массы которых исчисляются миллионами и миллиардами солнечных масс. Астрономы ожидают, что черные дыры промежуточных масс, массы которых должны составлять от 100 до 10000 масс Солнца также существуют, однако до сих пор убедительных свидетельств существования таких объектов представлено не было. В новом исследовании астрономы сообщают об обнаружении черной дыры промежуточной массы (intermediate-mass black hole, IMBH), масса которой составляет порядка 2200 масс Солнца, в центре шарового скопления звезд 47 Тукана.

«Мы хотим обнаружить черные дыры промежуточных масс, поскольку они представляют собой недостающее звено между черными дырами звездных масс и сверхмассивными черными дырами. Они могут оказаться первичными зародышами, которые выросли в тех гигантских «монстров», которых мы наблюдаем в центрах галактик», - рассказал главный автор исследования Булент Кизилтан (Bulent Kiziltan) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США.

47 Тукана представляет собой звездное скопление возрастом примерно 12 миллиардов лет, расположенное на расстоянии примерно 13000 световых лет от нас в южном созвездии Тукана. Оно содержит тысячи звезд, размещенных внутри сферы диаметром примерно 120 световых лет. Оно также содержит примерно пару десятков пульсаров, которые стали важной частью этого исследования.

В своей работе Кизилтан и его команда определили присутствие IMBH в центре скопления 47 Тукана двумя различными способами: по искажению траекторий наиболее тяжелых звезд, погружающихся к центру скопления звезд, под действием гравитации черной дыры, а также по аналогичному искажению траекторий пульсаров, которые в присутствии черной дыры оказываются расположены дальше от центра скопления, чем следовало бы в том случае, когда черная дыра отсутствует.