Международная команда ученых, возглавляемая астрофизиком Дживоном Джесси Ханом из Центра астрофизики Гарвардского университета и Смитсоновского института, сделала открытие, которое может иметь важные последствия для нашей астрофизической картины. Они зафиксировали косвенные признаки существования массивного невидимого объекта в Большом Магеллановом Облаке — карликовой галактике, сопредельной с нашей Млечной Спиралью. Оценочная масса этого объекта составляет около 600 тысяч солнечных масс, что позволяет исследователям предположить его природу как черной дыры.
Почему это открытие имеет значение? Большое Магелланово Облако, согласно современным астрономическим моделям, в будущем столкнется с Млечным Путем, и в результате этого взаимодействия черная дыра может приблизиться к нашей галактике. Данное открытие, опубликованное в журнале The Astrophysical Journal, также может пролить свет на то, каким образом черные дыры формируются и растут, переходя от звездных размеров к гигантским объектам, масса которых может превышать миллионы и даже миллиарды солнечных масс.
Определить наличие черных дыр крайне сложно, поскольку они не излучают свет, если не поглощают окружающее вещество, что приводит к образованию яркого излучения. Вместо этого астрономы ищут косвенные признаки их существования, такие как необычные движенияNearby звезд. Например, массу черной дыры Стрелец A*, находящейся в центре Млечного Пути (около 4,3 миллиона солнечных масс), удалось оценить на основании изучения орбит звезд, находящихся рядом с ней.
В противовес этому подходу, команда Хана сосредоточила свое внимание на гиперскоростных звездах – звездах, которые движутся намного быстрее, чем их соседки. Ускорение этих звезд может возникнуть в результате эффекта, известного как механизм Хиллса. Этот процесс происходит, когда две звезды проходят близко к черной дыре, что приводит к тому, что гравитационное взаимодействие выбрасывает одну из них в межгалактическое пространство с огромной скоростью.
Для своего исследования ученые воспользовались данными космического телескопа Gaia, который создал высокоточную карту звезд в нашей галактике, включая их положения, движения и скорости. Проанализировав траектории 21 гиперскоростной звезды, команда смогла проследить их пути обратно к источнику. В результате было установлено, что семь звезд были выброшены из области вокруг Стрелец A*, а девять — из района Большого Магелланова Облака. Эти девять звезд стали косвенным доказательством существования черной дыры с массой около 600 тысяч солнечных масс.
Большое Магелланово Облако находится на расстоянии приблизительно 160 тысяч световых лет от нашей галактики и медленно к ней приближается. По расчетам астрономов, столкновение между этими двумя объектами произойдет через два миллиарда лет. При этом черная дыра из Большого Магелланова Облака, вероятно, сольется со Стрелец A*, создавая еще более массивный объект. Учёные предполагают, что именно в процессе таких слияний черные дыры наращивают свою массу, перемещаясь от звездных размеров к гораздо более массивным формам.
Хотя современная наука не располагает возможностью наблюдать эти колоссальные события напрямую, дальнейшие исследования могут подтвердить существование этой загадочной черной дыры и углубить наше понимание процессов, связанных с ростом черных дыр в ходе слияний галактик. Это открытие не только расширяет наши представления об черных дырах, но и ставит новые вопросы о динамике взаимодействия галактик в нашей Вселенной.
