Сотню мільйонів чорних дір запідозрили у заселенні центру нашої Галактики

Астрономи запідозрили, що у центрі Чумацького Шляху знаходиться популяція чорних дір, кількість яких може сягати сотню мільйонів на кубічний парсек. На користь цього свідчать дані, які отримали інфрачервоний телескоп Кека разом з радіотелескопами VLA та ALMA. Вони засвідчили, як ці чорні діри активно впливають на динаміку регіону, спричиняючи часті зіткнення з зірками та пришвидшуючи зореутворення. Результати дослідження опубліковані в журналі Astronomy & Astrophysics.

Траєкторії руху зірок, які належать до S-скупчення, що знаходиться у центрі Чумацького Шляху поруч зі Стрільцем А*. NCSA, UCLA / Keck

Як вдалося порахувати чорні діри?

Чорні діри, які рахували науковці, мають масу, порівняну із зорями, тому не такі помітні як центральна чорна діра нашої Галактики, Стрілець А*, яка має масу як чотири мільйони Сонць. Тож аби їх виявити, вчені звернули увагу на статистику зіткнень між ними та зорями. Вони проаналізували, як часто масивні зорі зіштовхуються з чорними дірами, і як це впливає на склад зоряного населення в центрі Галактики. Виявилося, через вплив цих чорних дір у центрі Чумацького Шляху майже немає масивних O-зір, які, навпаки, мали б бути найбільшим зоряним населенням у регіоні.

Вирахувавши різницю між теоретичними оцінками кількості цих зір й даними спостережень, науковці підрахували, що на світила має впливати приблизно 100 мільйонів чорних дір на кубічний парсек у внутрішньому регіоні Галактики. Це значно більше, ніж передбачали попередні моделі, які оцінювали кількість таких чорних дір усього в кілька сотень чи тисяч. Накопичитися чорним дірам у такі кількості мав допомогти механізм «зоряного млина» — процес, під час якого масивні зорі постійно народжуються, швидко еволюціонують і закінчують життя як чорні діри, поступово створюючи їхнє щільне скупчення.

У центрі Чумацького Шляху умови для цього надзвичайно сприятливі, адже висока концентрація газу й пилу забезпечує інтенсивне зореутворення. За мільярди років цей процес повторювався незліченну кількість разів, створюючи велику популяцію чорних дір зоряної маси в безпосередній близькості від Стрільця A*.

• Хоч існування чорних дір постійно супроводжується смертю зірок, деяким вдається комфортно співіснувати. Так нещодавно біля Стрільця А* виявили подвійну зорю, яка живе на відстані всього 1,5 астрономічної одиниці від нього.