Астрономы из США и Чили обнаружили в центре нашей Галактики дюжину умеренных по яркости двойных систем, излучающих в рентгеновском диапазоне. Как минимум большинство, а как максимум — все из них имеют черные дыры умеренной массы.
Все двенадцать кандидатов в системы с черной дырой находятся
в пределах центрального парсека нашей Галактики
© Hailey et . al / Nature
Наша Галактика, так же как и почти все известные галактики, имеет сверхмассивную черную дыру в самом центре. Называется она Стрелец А* и удалена от Земли на 26 тысяч световых лет, а по массе в 4,3 миллиона раз превосходит Солнце. Изучать ее окрестности довольно сложно, поскольку она погружена в облако разогретого газа диаметром в шесть световых лет. Тем не менее регион этот крайне интересует астрономов, поскольку он является сосредоточением самых экзотических объектов: помимо сверхмассивной черной дыры там должно быть множество обычных черных дыр, образовавшихся из массивных звезд, которых много в центре Галактики. Сколько конкретно таких черных дыр с массой до десятков масс Солнца находится там, до недавних пор было сложно понять. Как известно, черные дыры почти не излучают, из-за чего наблюдать их в телескоп сравнительно сложно.
Авторы новой работы использовали космический рентгеновский телескоп «Чандра» (принадлежит NASA), чтобы отследить одну сравнительно редкую разновидность черных дыр, которые существуют в двойных системах, одна часть которой — обычная звезда, а другая — черная дыра. Поскольку последняя своей гравитацией постоянно «ворует» вещество из соседней звезды, вокруг дыры со временем образуется аккреционный диск из «утащенного» материала. Вещество в диске очень быстро вращается вокруг дыры, разогревается и начинает излучать в рентгеновском диапазоне. Это дает возможность рентгеновскому телескопу обнаружить такие системы даже несмотря на то, что сами черные дыры практически ничего не излучают.
По итогам анализа архивов наблюдений «Чандры» в центральном парсеке нашей Галактики было найдено 12 таких двойных систем. Парсек — это 3,26 светового года, что меньше, чем расстояние от Солнца до ближайшей звезды. Отсюда следует, что столь редких разновидностей систем с черными дырами в центре Млечного Пути радикально больше, чем звезд в окрестностях Солнца.
Однако, как отмечают исследователи, и это лишь вершина айсберга. Дело в том, что рентгеновское излучение от сверхмассивной черной дыры Стрелец А* сильно «засвечивает» весь центральный парсек Галактики. По расчетам авторов, только три процента двойных систем с обычными черными дырами умеренной массы достаточно яркие, чтобы «Чандра» могла их рассмотреть в столь «светлом» в рентгеновском диапазоне регионе. Иными словами, число таких двойных систем в центральном парсеке может достигать сотен. Кроме того, считается, что на 20 обычных черных дыр приходится лишь одна система, где есть и черная дыра, и звезда-компаньон. А это значит, что общее число черных дыр в центральном парсеке может достигать нескольких тысяч единиц. Эти новые наблюдения согласуются с рядом более ранних теоретических работ, где число черных дыр в центральном парсеке Галактики оценивается в 20 000.
Статья опубликована в Nature
Источник: chrdk .ru
