Исчезла самая большая чёрная дыра

18.12.2020 Владимир Рогов NASA космос, космос, роскосмос, черная дыра

Чёрные дыры — колоссальные космические объекты, которые попросту не могут исчезнуть бесследно. Но факт остается фактом: сверхмассивная черная дыра попросту отсутствует на привычном месте!

Новая работа сделала отсутствие чёрной дыры на привычном месте ещё более таинственным: если сверхмассивная чёрная дыра каким-то образом вылетела в космос, то она должна была оставить хоть какие-то следы на своём пути. Но в веществе, окружающем галактический центр, учёные ничего не нашли.

Скопления галактик — крупнейшие известные гравитационно связанные структуры во Вселенной. Обычно это группы от сотен до тысяч галактик, соединённых одной огромной аномально яркой галактикой в центре или рядом с ним, известной как ярчайшая галактика скопления (BCG).

Фото NASA, ESA, M. Postman — Яркая точка — галактика A2261-BCG

Но даже среди BCG Abell 2261 выделяется особо. Её полное наименование — A2261-BCG и расположена она на расстоянии около 2,7 миллиарда световых лет. Её диаметр составляет около миллиона световых лет — до 10 раз больше, чем диаметр Млечного Пути — и у неё есть огромное ядро в 10 000 световых лет в поперечнике. Это самое большое из известных науке галактических ядер.

Основываясь на массе галактики, которая коррелирует с размером чёрной дыры, в её ядре должно быть абсолютное чудовище: черная дыра, в 3–100 миллиардов раз больше массы Солнца, что заведомо делает её одной из крупнейших чёрных дыр во Вселенной. Для сравнения, сверхмассивная чёрная дыра Млечного Пути достигает 4 миллионов солнечных масс.

От активной сверхмассивной чёрной дыры ожидается колоссальный выброс излучения, поскольку она нагревает материал вокруг себя до невероятных температур. Но этого излучения нет: ядро A2261-BCG заполнено диффузным туманом и ярким звёздным светом. Различные инструменты, в том числе рентгеновская обсерватория Чандра, Очень большая матрица и космический телескоп Хаббла, не смогли обнаружить ни единого намека на чёрную дыру в центре A2261-BCG.

Поэтому команда астрономов во главе с Кайханом Гултекином из Мичиганского университета в Анн-Арборе вернулась в Чандру для ряда более глубоких наблюдений, основанных на гипотезе о том, что сверхмассивная чёрная дыра улетела куда-то в открытый космос.

Это не такая уж дикая идея. Ожидается, что BCG в галактических кластерах со временем сольются с другими галактиками и станут ещё больше. Когда это произойдет, сверхмассивные чёрные дыры в центре этих сливающихся галактик также сольются, медленно сближаясь друг с другом, прежде чем объединиться и превратиться в одну большую чёрную дыру.

Благодаря гравитационно-волновой астрономии мы знаем, что сливающиеся сверхмассивные черные дыры посылают гравитационные волны, колеблющиеся в пространстве-времени. Если бы гравитационные волны были сильнее в одном направлении, то гравитационная отдача в теории могла бы отбросить получившуюся при слиянии черную дыру в противоположном направлении.

Проблема также заключается в том, что, согласно модели слияния сверхмассивных чёрных дыр, это самое слияние не может произойти вовсе. Причина в том, что с уменьшением их орбиты уменьшается и область пространства, в которую они могут передавать энергию. К тому времени, когда чёрные дыры окажутся на расстоянии одного парсека друг от друга (около 3,2 световых лет), теоретически эта область пространства уже не будет достаточно большой, чтобы поддерживать дальнейший орбитальный распад, поэтому они останутся на стабильной двойной орбите в течение миллиардов лет. Это называется «проблемой последнего парсека».

Источник: Popmech