Хаббл заметил рой маленьких черных дыр в ближайшем скоплении

Большинство известных нам черных дыр делятся на две группы по размеру: есть черные дыры звездной массы в несколько раз больше массы Солнца, а также сверхмассивные черные дыры, которые содержат миллионы или даже миллиарды солнечных масс.

Очевидно, это оставляет довольно большой промежуток в середине, поэтому астрономы задались вопросом, существуют ли другие черные дыры между двумя крайностями. Эти гипотетические черные дыры промежуточной массы (IMBHs), по оценкам, имеют массы от нескольких сотен до нескольких тысяч Солнц, и доказательства их существования уже были обнаружены в движениях звезд в скоплении или вспышках, испускаемых, когда они закусывают ничего не подозревающими звездами.

Астрономы, участвовавшие в новом исследовании, подозревали, что IMBH скрывается в центре шарового скопления NGC 6397, расположенного примерно в 7 800 световых годах от Земли. Команда изучила скорости звезд и других объектов в скоплении, чтобы выяснить распределение его массы. По сути, более быстрые движения предполагают, что большие массы сосредоточены в одном месте.

Но результаты оказались не такими, как ожидала команда. Хотя они действительно обнаружили «невидимую массу», подобную массе черной дыры, это была не одна из них - движения носили характер группы небольших звездных черных дыр, находящихся на расстоянии друг от друга.

«Мы нашли убедительные доказательства наличия невидимой массы в плотном ядре шарового скопления, но были удивлены, обнаружив, что эта дополнительная масса не является «точечной» (чего можно было бы ожидать от уединенной массивной черной дыры), а протяженной до нескольких процентов от размера кластера», - говорит Эдуардо Витраль, автор исследования.

Из своих исследований ученые пришли к выводу, что существует невидимая масса от 1000 до 2000 солнечных масс, и она будет содержаться внутри роя, состоящего в основном из черных дыр, но, возможно, также из нескольких белых карликов или нейтронных звезд. Эти плотные объекты, похоже, опустились к центру скопления.

«Наше исследование - первое, в котором представлены как масса, так и размер того, что кажется скоплением в основном черных дыр в центре шарового скопления со сжатым ядром», - говорит Витраль.

Исследование может пролить новый свет на эволюцию черных дыр всех размеров и предполагает, что эти плотно упакованные черные дыры могут быть общим источником гравитационных волн при столкновении.

Исследование было опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.