Пульсары подскажут, что ускоряет звезды в Омеге Центавра — одна большая черная дыра или скопление маленьких.
Шаровое звездное скопление Омега Центавра может скрывать в себе разгадку тайны эволюции черных дыр, считают астрофизики из Университета Суррея в Англии.
Омега Центавра — это крупнейшее в нашей галактике скопление, в котором почти 10 миллионов звезд. Одно из ближайших к Земле, оно достаточно яркое для наблюдений невооруженным глазом.
Ученые давно заметили, что скорости звезд, движущихся вблизи центра Омеги Центавра, выше ожидаемых. Такое аномальное ускорение может быть вызвано черной дырой средней массы (IMBH), весящей в сто тысяч раз больше Солнца, или скоплением черных дыр звездной массы, каждая из которых в несколько раз тяжелее нашего светила.
IMBH особенно интересны астрофизикам, потому что могут быть промежуточным звеном в эволюции черных дыр — между черными дырами звездной массы, которые образуются после смерти больших светил, и сверхмассивными черными дырами в центре галактик. До сих пор неясно, вырастают ли эти монстры в миллионы и миллиарды солнечных масс из обычных черных дыр или рождаются огромными сразу.
«Мы давно знаем о сверхмассивных черных дырах в центрах галактик и более мелких черных дырах звездной массы в пределах нашей собственной галактики. Однако идея черных дыр промежуточной массы, которые могли бы преодолеть разрыв между этими крайностями, остается недоказанной. Изучая Омегу Центавра — остаток карликовой галактики — мы смогли усовершенствовать наши методы и сделать шаг вперед в понимании того, существуют ли такие черные дыры и какую роль они могут играть в эволюции звездных скоплений и галактик. Эта работа помогает разрешить двадцатилетний спор и открывает путь для будущих исследований», — объясняет Андрес Баньярес Эрнандес из Канарского института астрофизики.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Astronomy & Astrophysics, кроме аномальных скоростей звезд в Омеге Центавра учли данные пульсаров. Благодаря стабильному быстрому вращению их можно считать космическими «атомными часами». Кратковременные ускорения вращения — косвенный признак, по которому можно измерить силу гравитационного поля поблизости.
Ученые склоняются больше к версии скопления небольших черных дыр в Омеге Центавра, нежели одной IMBH, хотя окончательно этот вариант не отвергают.
«Охота за неуловимыми черными дырами средней массы продолжается. Вполне возможно, что одна из них находится в центре Омеги Центавра, но наша работа предполагает, что ее масса должна быть порядка шести тысяч солнечных, и она существует рядом со скоплением черных дыр звездной массы. Есть все шансы, что мы найдем одну из них уже скоро. Все больше данных об ускорении пульсаров поступают к нам, позволяя заглянуть в центры плотных звездных скоплений и охотиться за черными дырами точнее, чем когда-либо прежде», — рассказал профессор Джастин Рид, заведующий кафедрой астрофизики в Университете Суррея.