Китайские астрофизики предложили инновационную методику для выявления трудноуловимых черных дыр промежуточной массы (ЧДПМ). Основное предположение метода заключается в анализе движений звезд, которые стремительно перемещаются в космосе. Предполагается, что такие высокие скорости звезды могли получить только благодаря гравитационным взаимодействиям с ЧДПМ. Исследователи уже применили этот метод на практике и обнаружили возможную черную дыру в центре звездного скопления М15.
Черные дыры звездной массы, возникающие после вспышек сверхновых, и сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах галактик, хорошо изучены астрономами. Однако строение и характеристики ЧДПМ, которые занимают среднее положение по массе, до сих пор остаются загадочными. Лишь несколько предполагаемых образцов было обнаружено, и их существование пока не подтверждено. Анализ этих объектов является важным для понимания космологических процессов.
Команда, возглавляемая Яном Хуаном из Университета Китайской академии наук, предложила для поиска ЧДПМ использовать принцип механизма Хиллса, также известный как «гравитационная рогатка». В случае, когда двойная звезда приближается к черной дыре, одна звезда может быть поглощена, а другая выброшена с огромной скоростью. Через наблюдения траектории такой звезды в обратном направлении можно определить наличие черной дыры.
Ученые идентифицировали звезду J0731+3717, стремительно перемещающуюся по Млечному Пути со скоростью около 550 км/с. Изучив данные, полученные телескопами «Гея», LAMOST и SDSS, они пришли к заключению, что эта звезда была выброшена из звездного скопления М15 приблизительно 20 миллионов лет назад. Вероятность этой гипотезы оценивается на уровне 5,4 сигма.
J0731+3717 по своим характеристикам, как возраст, так и химический состав, очень близка к звездам скопления М15. Объект, выбросивший её из скопления, должен обладать массой, превышающей солнечную в несколько тысяч раз. Это исключает возможность объяснения через наличие нейтронных звезд или голубых гигантов. Поэтому наиболее вероятным кандидатом является ЧДПМ, масса которой оценена в диапазоне от 1700 до 3200 солнечных масс.
Несмотря на существующие сомнения, шаровые скопления, такие как М15, давно рассматриваются как благоприятная среда для обнаружения ЧДПМ. Более того, исследование охватывает анализ более тысячи сверхскоростных звезд, что может открыть новые горизонты в понимании черных дыр. Возможно, скоро будет найдено решение загадки «недостающего звена» в эволюции этих объектов.
Источник: iXBT
