Астрономы обнаружили в созвездии Журавля "зародыш" сверхмассивной черной дыры

Ученые из Австралии впервые обнаружили следы существования необычно крупной черной дыры, которая превосходит Солнце по массе в 55 тыс. раз, изучая гамма-вспышку, возникшую в созвездии Журавля в конце прошлого века. Об этом сообщила в понедельник пресс-служба Мельбурнского университета со ссылкой на статью в журнале Nature.

"Этот объект является своеобразной космической реликвией, примордиальной черной дырой, возникшей в первые мгновения жизни Вселенной еще до того, как вспыхнули первые звезды. Ее аналоги были "зародышами" сверхмассивных черных дыр, которые присутствуют сегодня в центре подавляющего большинства галактик", - заявил профессор университета Монаша в Мельбурне Эрик Трейн.

Почти все ученые считают, что в центре каждой галактики обитает сверхмассивная черная дыра, непрерывно поглощающая раскаленный газ и пыль. Часть этой материи выбрасывается ее притяжением в виде тонких пучков газа, разогнанных почти до скорости света. Эти структуры, так называемые джеты, выделяют огромные количества рентгена, гамма-лучей и тепла.

В прошлом ученые считали, что эти космические тяжеловесы возникли в результате многократных слияний черных дыр звездной массы. За последние годы "Хаббл" и другие космические обсерватории открыли десятки гигантских черных дыр в первых галактиках Вселенной, достигших массы в несколько миллиардов Солнц за невозможно короткое время, меньше 1 млрд лет.

По этой причине ученые предполагают, что древнейшие сверхмассивные черные дыры возникли внутри особо плотных регионов Вселенной, где плотность материи была достаточно высокой для рождения так называемых черных дыр промежуточной массы, объектов с массой в десятки тысяч Солнц. До настоящего времени астрономам не удавалось открыть однозначных свидетельств их существования.

Световое "эхо" черной дыры

Профессор Трейн и его коллеги открыли первый пример существования подобных объектов, предположив, что сила притяжения, вырабатываемая черными дырами промежуточной массы, будет особым образом искривлять и усиливать излучение гамма-вспышек, проходящее рядом с ними на пути к Земле.

Эти взаимодействия между излучением высоких энергий и черной дырой, как показали расчеты ученых, должны приводить к формированию своеобразного светового "эхо". Оно достигнет Земли чуть позже, чем сам гамма-всплеск, причем по задержке между этими двумя вспышками света можно очень точно определить массу черной дыры.

Руководствуясь подобными соображениями, астрономы проанализировали 3 тыс. гамма-всплесков, зафиксированных орбитальной обсерваторией "Комптон" в промежутке между 1991 и 2000 годами. Как оказалось, только одно событие из всего этого набора, вспышка GRB 950830, зафиксированная в созвездии Журавля в конце августа 1995 года, содержала в себе четко выраженное световое "эхо".

Изучив его свойства, ученые пришли к выводу, что на пути к Земле этот гамма-всплеск прошел в непосредственной близости от черной дыры, чья масса превышала солнечную примерно в 55 тыс. раз. Это однозначно позволяет отнести ее к категории черных дыр промежуточной массы и указывает на то, что объекты подобного рода действительно существуют.

На каком расстоянии от Земли находится эта черная дыра, ученые пока не могут сказать, однако ее открытие указывает, что число подобных "зародышей" сверхмассивных дыр в ближайших окрестностях Млечного Пути является достаточно высоким. По текущим оценкам профессора Трейна и его коллег, в межгалактическом пространстве присутствует свыше 46 тыс. подобных объектов, что позволяет надеяться на открытие других черных дыр промежуточной массы в ходе последующих наблюдений за гамма-вспышками.