В центре Млечного Пути обнаружены "десятки тысяч" черных дыр

Сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики оказалась окружена вереницей из десятков тысяч обычных черных дыр, наблюдения за движением которых помогут проверить теорию относительности Эйнштейна, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Во всей остальной галактике нам удалось открыть всего пять сотен черных дыр. При этом, теория говорит о том, что в небольшом регионе в центре Млечного Пути, чья длина, ширина и высота составляют всего шесть световых лет, присутствует как минимум 10 тысяч таких объектов.  Только сейчас у нас появились первые свидетельства в пользу этой идеи", — заявил Чак Хэйли (Chuck Hailey) из Колумбийского университета  в Нью-Йорке (США).

В центре Млечного Пути, и предположительно всех остальных галактик Вселенной, обитает необычно крупная черная дыра. В нашем случае она примерно в четыре миллиона раз тяжелее Солнца и расположена на расстоянии 26 тысяч световых лет от Земли.

Эту черную дыру, которую астрономы называют Sgr A*, окружает несколько десятков звезд и несколько крупных облаков газа, вращающихся вокруг нее с огромной скоростью. Когда они подходят к ней на слишком близкое расстояние, приливные силы, вырабатываемые притяжением черной дыры, разрывают их на части, порождая мощные вспышки света.

Как отмечает Хэйли, этого не происходит в случае с черными дырами. Они не распадаются на части, сближаясь с Sgr A*, а через некоторое время сливаются с ней, не вызывая никаких вспышек, кроме всплеска невидимых для нас гравитационных волн. По этой причине ученые пока не могли подсчитать черных дыр в центре Млечного Пути и проверить, правильно ли предсказывает их число теории, описывающие жизнь галактик.

Американским астрофизикам удалось получить первые свидетельства того, что они существуют, и подсчитать общее число этих черных дыр, обратив внимание на то, что часть из них будет вращаться вокруг центра Галактики не в одиночестве, а в компании обычной звезды, пульсара или какого-то другого видимого объекта.

Как правило, при образовании такой  пары черная дыра начинает постепенно "воровать" материю у менее плотной и более габаритной звезды. Если газа и пыли слишком много, то сингулярность не успевает полностью проглотить их, в результате чего в окрестностях дыры возникает своеобразный "бублик" из раскаленного газа и пыли, внутри которого периодически возникают вспышки рентгеновского излучения.

Эти пучки света, как объясняет астрофизик, обладают относительно низкой яркостью по сравнению с другими звездными катаклизмами, но они происходят достаточно часто и имеют необычный спектр. Это позволяет их достаточно легко отличать от прочих объектов в центре Млечного Пути. 

Руководствуясь этой идеей, Хэйли и его коллеги проанализировали снимки окрестностей Sgr A*, которые были получены орбитальным телескопом "Чандра" за последние десять лет, и попытались найти на них подобные пары черных дыр и обычных светил.

В общей сложности им удалось найти сразу 12 подобных объектов на небольшом расстоянии от сверхмассивной черной дыры, половина из которых может быть парами пульсаров и черных дыр. Их расположение и свойства, в свою очередь, говорят о том, что вокруг Sgr A* вращается примерно пять сотен подобных двойных звезд, и около 10 тысяч одиночных черных дыр.

"Нам удалось подтвердить одну из ключевых астрономических теорий, и заметно продвинуться в проверке многих других идей. Это открытие, к примеру, поможет нам лучше наблюдать за гравитационными волнами, так как теперь у нас есть возможность точно оценить, как много слияний черных дыр может происходить в Млечном Пути. Оказывается, что все, что нам нужно, можно найти в центре нашей Галактики", — заключает Хэйли.