Астрономы нашли звездное скопление, где находятся больше сотни чёрных дыр
Британские астрономы установили, что в шаровом звездном скоплении Паломар 5, расположенном в созвездии Змеи на расстоянии в 76 тысяч световых лет от Земли, находится около ста черных дыр. На их долю приходится примерно 20% от массы этого объекта. Их плотность почти в три раза выше, чем в среднем по Млечному Пути.
О результатах исследования пишет научный журнал Nature Astronomy.
"Астрофизики давно предполагают, что большая часть слияний черных дыр происходит в шаровых звездных скоплениях, однако до недавнего времени ученые не знали, как много их может там быть. Благодаря нашей методике наблюдений подобную информацию можно получить и для других объектов", – пояснил один из авторов исследования, научный сотрудник Кардиффского университета Фабио Антонини.
О слиянии черных дыр, которые по массе сравнимы со звездами, ученые узнают благодаря гравитационно-волновым детекторам. Некоторые факторы – например, частота подобных событий и необычно большая масса таких черных дыр – говорят о том, что эти объекты возникают внутри разных типов звездных скоплений.
В частности, некоторые астрономы считают, что слияния черных дыр должны происходить внутри молодых звездных скоплений, где возникает большое количество крупных двойных звезд, которые могут порождать подобные объекты. Нечто похожее также может происходить в тесных, но при этом древних шаровых скоплениях, где могут находиться сотни или даже тысячи одиночных черных дыр.
Пока астрономы не могут понять, какая из этих теорий ближе к истине. Однако благодаря данным Антонини и его коллег, которые оценили количество и массу черных дыр в шаровом скоплении Паломар 5, ученые могут приблизиться к пониманию этого явления.
Этот объект находится в созвездии Змеи, на самых далеких окраинах Млечного Пути. От Земли его отделяет 76 тысяч световых лет. Паломар 5, открытый в 1950 году, предположительно распадается на части и порождает так называемые "звездные потоки" – тонкие ленты из материи и звезд, которые опоясывают нашу Галактику.
Антонини и его коллеги попытались воспроизвести процесс формирования "звездных потоков". На основе детальных снимков Паломар 5 они создали компьютерную модель скопления, которая повторяет 11,5 миллиардов лет его существования.
Расчеты показали, что современный облик Паломар 5, его массу и структуру связанных с ним "звездных потоков" можно объяснить только в том случае, если в его центре скрывается 100-120 черных дыр массой в 17-20 раз больше солнечной.
По словам исследователи, это означает, что "плотность населения" черных дыр в Паломар 5 примерно в три раза выше, чем в среднем для Млечного Пути. Подобные расхождения, в свою очередь, связаны с тем, что черные дыры постоянно выбрасывают звезды из шарового скопления, но сами покидают его крайне редко, что одновременно повышает "плотность населения" и ведет к формированию "звездных потоков".
В ближайшее время Антонини и его коллеги планируют провести аналогичные исследования и в других древних шаровых скоплениях. Ученые надеются, что благодаря этому можно будет оценить, насколько часто черные дыры сливаются в подобных объектах, и уточнить их роль в формировании гравитационных волн.
Ранее "Страна" рассказывала, что астрономы рассчитали вероятность найти обитаемую планету земного типа в нашей Галактике.
Мы также писали об открытии новой планеты в системе созвездия Водолея.
