Науковці допускають існування у нашій галактиці понад 100 масивних чорних дір

Олександр Петров

За словами астрофізиків, серед скупчення зірок під назвою Паломар 5 у галактиці Чумацький Шлях може ховатись більше 100 масивних чорних дір, кожна з яких важить у 20 разів більше за Сонце.

Головні тези:

У галактиці Чумацький Шлях припускається наявність понад 100 масивних чорних дір, маси кожної з яких перевищують масу Сонця в 20 разів.
Скупчення зірок Паломар 5 є унікальним об'єктом, яке може містити велику кількість чорних дір та допомагає розуміти процеси утворення цих об'єктів.
Науковці здійснюють дослідження чорних дір у зоряних скупченнях за допомогою космічної обсерваторії Gaia та моделювання N-тіл для вивчення їх орбіт та еволюції.
Чорні діри в скупченнях можуть утворюватися під час вибухів наднових зірок та є важливою складовою кульових скупчень, що розчиняються через мільярд років.
Дослідження чорних дір у зоряних скупченнях допомагає розкрити та розуміти великі невідомі в космічних процесах та еволюції галактик.

Що відомо про ймовірну велику кількість чорних дір у галактиці Чумацький Шлях

Зазначається, що скупчення зірок під назвою Паломар 5 простягається на відстань у 30 тис світлових років і розташовується приблизно за 80 тис світових років від Землі.

Науковці часто порівнюють такі скупчення зі "скам’янілостями", вважаючи їх залишками раннього Всесвіту.

Підкреслюється, що скупчення мають сферичну форму і містять від 100 тис до 1 млн дуже старих зірок, деякі з яких утворились на початку формування Всесвіту.

Серед зоряних скупчень у нашій галактиці можуть ховатись десятки масивних чорних дір — Чорна діра

У всіх таких скупченнях більшість зірок утворилась майже одночасно з однієї хмари газу.

Відомо, що у нашій галактиці існує щонайменше 150 таких об’єктів.

Особливу увагу науковців привертають приливні потоки — довгі ріки зірок, які простягаються по небу.

Із розвитком технологій та за допомогою космічної обсерваторії Gaia, яка працює над високоточним картографуванням Чумацького Шляху в трьох вимірах, їх стало набагато простіше знаходити.

Ми не знаємо, як утворюються ці потоки, але одна ідея полягає в тому, що вони є розірваними зоряними скупченнями... Однак жоден із нещодавно відкритих потоків не має пов’язаного з ним зоряного скупчення, тому ми не можемо бути впевнені. Отже, щоб зрозуміти, як утворилися ці потоки, нам потрібно вивчити один із пов’язаною з ним зоряною системою. Паломар 5 — це єдиний випадок, що робить його Розеттським каменем для розуміння формування потоку, і тому ми детально його вивчили, — пояснює астрофізик з Університету Барселони в Іспанії Марк Гілес.

Скупчення Паломар 5 унікальне через свої розміри. Зокрема, команда науковців використала детальне моделювання N-тіл для відтворення орбіт та еволюції кожної зірки в скупченні.

Що відомо про ймовірне розміщення великої кількості чорних дір у зоряних скупченнях

Згідно з розрахунками, популяції чорних дір можуть існувати в центральних областях кульових скупчень.

Кількість чорних дір приблизно втричі перевищує очікувану кількість зірок у скупченні, і це означає, що понад 20% загальної маси скупчення складається з чорних дір. Кожна з них має масу приблизно в 20 разів більшу за масу Сонця, і вони утворилися під час вибухів наднових наприкінці життя масивних зірок, коли скупчення було ще дуже молодим, — зазначає Марк Гілес.

Цей кластер повністю розчиниться через мільярд років. Перед своєю "смертю" він повністю складатиметься з чорних дір, які обертатимуться навколо галактичного центру.

Вважається, що велика частка злиття подвійних чорних дір утворюється в зоряних скупченнях. Великим невідомим у цьому сценарії є кількість чорних дір у скупченнях, що важко обмежити спостереженнями, оскільки ми не можемо побачити чорні діри. Наш метод дає нам спосіб дізнатися, скільки чорних дір є в зоряному скупченні, дивлячись на зірки, які вони викидають, — підкреслює строфізик з Кардіффського університету у Великій Британії Фабіо Антоніні.