Астрономы нашли ближайшую сверхмассивную чёрную дыру вне пределов Млечного Пути

Исследователи представили веские доказательства наличия самой близкой к нам сверхмассивной чёрной дыры за пределами Млечного Пути. Этот объект, вес которого составляет около 600 тысяч масс Солнца, расположился в Большом Магеллановом Облаке (БМО) — карликовой галактике-спутнике нашей. Это открытие международной группы астрономов меняет взгляды на наше галактическое соседство и механизмы появления «гиперскоростных» звёзд.

Ключом к обнаружению стали данные миссии Gaia Европейского космического агентства, которая с невиданной точностью отслеживает движение более миллиарда звёзд. Ученые сосредоточились на наблюдении за 21 звездой, обитающей на краю Млечного Пути. Эти тела двигаются с такой скоростью, что со временем покидают гравитационные поля нашей галактики и её соседей. Астрономы именуют их «гиперскоростными» из-за их скорости, превышающей несколько миллионов километров в час.

Применив метод, аналогичный баллистической экспертизе, учёные воссоздали траектории звёзд, чтобы раскрыть их происхождение. Выяснилось, что примерно половина из них были выброшены сверхмассивной чёрной дырой Стрелец A* в центре Млечного Пути. Однако другая половина указала на существование неизвестной ранее гигантской чёрной дыры в БМО.

«Это невероятно, что такая масштабная чёрная дыра пряталась у нас фактически под боком в космических масштабах, — прокомментировал Джесси Хан из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института (CfA), главный автор исследования. — Эти объекты настолько незаметны, что этот гигант всё это время находился практически у нас на виду».

Гиперскоростные звёзды появляются, когда двойная система подлетает слишком близко к сверхмассивной чёрной дыре. Мощная сила гравитации разрывает их связь: одна звезда попадает на орбиту чёрной дыры, а другая выбрасывается в межгалактическое пространство. Согласно теоретической модели учёных, движение БМО вокруг Млечного Пути должно вызывать образование таких звёзд в определённом участке нашей галактики. Данные Gaia подтвердили это, показывая скопление звёзд, выброшенных в сторону движения БМО, ускоряющееся дополнительно.

Отбросив другие гипотезы — такие как выброс звёзд при взрывах сверхновых или гравитационное взаимодействие без участия чёрных дыр — исследователи пришли к единому выводу. «Единственное объяснение — это наличие чёрной дыры в соседней галактике, — отметил соавтор исследования Скотт Луккини из CfA. — Теперь мы осознали, что не только Стрелец A* способен выталкивать звёзды из своей галактики».

Масса новой чёрной дыры, рассчитанная на основе скоростей звёзд и их распределения, оказалась в шесть раз меньше, чем у Стрельца A* (4 миллиона солнечных масс). Для сравнения, в других галактиках обнаруживаются сверхмассивные чёрные дыры, достигающие миллиардов солнечных масс.

Научная группа планирует продолжить наблюдения за БМО, чтобы уточнить параметры объекта и найти возможные признаки его активности в будущем.

Источник: iXBT