Черная дыра прячется среди молодых звезд

Астрономы, использующие космический телескоп Хаббл, обнаружили скопление молодых голубых звезд, окружающих первую черную дыру с промежуточной массой. Наличие звездного скопления показывает, что черная дыра была когда-то в центре ныне распавшейся карликовой галактики. Открытие черной дыры и звездного скопления имеет важные последствия для понимания эволюции сверхмассивных черных дыр и галактик.

"В первый раз у нас есть свидетельство из окружающей среды о происхождения черной дыры среднего веса", сказал Матье Сервиллат (Mathieu Servillat), который работал в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики в Кембридже, штат Массачусетс, когда это исследование проводилось.

Шон Фаррелл (Sean Farrell) из Сиднейского института астрономии в Австралии обнаружил эту необычную черную дыру в 2009 году с помощью рентгеновского космического телескопа XMM-Newton Европейского космического агентства. Известный как гипер-световой источник рентгеновского излучения 1 (HLX-1), черная дыра весит 20 000 масс Солнца и находится на краю галактики ESO 243-49, которая находится в 290 миллионах световых лет от Земли.

Фаррелл и его команды наблюдали за HLX-1 одновременно с помощью телескопа Swift в рентгеновском и Хаббла в инфракрасном, оптическом и ультрафиолетовом диапазонах. Интенсивность и цвет света показывают скопления молодых звезд (250 световых лет в поперечнике), окружающие черную дыру. Хаббл не может рассмотреть звезды индивидуально, так как подозреваемый кластер находится слишком далеко. Яркость и цвета в соответствии с другими кластерами молодых звезд наблюдаются и в других галактиках.

Такие молодые скопления звезд, как правило, видели в близлежащих галактиках, но не за пределами плоского звездного диска, как у HLX-1. Лучшим объяснением является то, что HLX-1 раньше принадлежала карликовой галактике, которую затем поглотила ESO 243-49. Процесс объединения стимулировал звездообразование, и чёрная дыра вместе с остатками ядерного балджа галактики оказалась окружена молодыми светилами.

Фаррелл и Сервиллат обнаружили, что звездному скоплению должно быть не менее 200 миллионов лет. Это означает, что большая часть звезд образовались после столкновения карлика с большой галактикой. Возраст звезд рассказывает, как давно две галактики врезались друг в друга.

Будущее черной дыры является неопределенным на данном этапе. Это зависит от её траектории, которая в настоящее время неизвестна. Вполне возможно, черная дыра может перерасти в центр большой галактики и в конечном итоге слиться со сверхмассивной черной дырой. С другой стороны, черная дыра может обосноваться на стабильной орбите вокруг галактики.

В этом году планируется дальнейшее наблюдение для отслеживания истории взаимодействия двух галактик.