В центре шарового скопления NGC 6397 астрономы обнаружили то, чего не ожидали: вместо одной массивной черной дыры там скрывается несколько меньших черных дыр, сообщает пресс-служба NASA.
Шаровые скопления – это чрезвычайно плотные звездные системы. Эти системы также, как правило, очень старые. Так, шаровому скоплению NGC 6397 почти столько же лет, сколько самой Вселенной. Оно еще и одно из самых близких к нам скоплений: NGC 6397 находится на расстоянии 7800 световых лет от Земли.
Сначала астрономы считали, что в этом шаровом скоплении находится черная дыра средней массы. Она была бы «недостающим звеном» между сверхмассивными черными дырами (во много миллионов раз больше массы нашего Солнца), лежащими в ядрах галактик, и черными дырами звездной массы (в несколько раз больше массы нашего Солнца), которые образуются после коллапса одиночной массивной звезды. Существование таких черных дыр еще обсуждается: на сегодняшний день определены лишь несколько кандидатов.
Ученые получили очень убедительные доказательства того, что в плотном ядре шарового скопления NGC 6397 есть невидимая масса. Оказалось, что эта дополнительная масса сосредоточена не точечно: она протянута в пространстве, которое занимает несколько процентов от размера скопления.
Исследователи использовали данные телескопа «Хаббл» и космической обсерватории «Гая» Европейского космического агентства, чтобы определить скорости движения звезд внутри скопления. Они пришли к выводу, что невидимый компонент может состоять только из остатков массивных звезд (белых карликов, нейтронных звезд и черных дыр), учитывая его массу, протяженность и местоположение. Эти звездные «трупы» постепенно опускались к центру скопления после гравитационного взаимодействия с близлежащими менее массивными звездами. Такая игра в «звездный пинбол» называется «динамическим трением», где в результате обмена импульсом более тяжелые звезды отделяются в ядре скопления, а звезды с меньшей массой мигрируют к периферии скопления.
«Мы использовали теорию звездной эволюции, чтобы сделать вывод, что большая часть дополнительной массы, которую мы обнаружили, была в форме черных дыр», – отметили авторы работы. И добавили, что это открытие повышает вероятность того, что слияния этих плотно упакованных черных дыр в шаровые скопления могут быть важным источником гравитационных волн, колеблющихся в пространстве-времени.
[Фото: NASA, ESA, T. BROWN, S. CASERTANO, AND J. ANDERSON (STSCI)]
