Странная чёрная дыра может оказаться ровесницей Вселенной

2021-3-30 16:36

Астрономы обнаружили очень необычную чёрную дыру, которая может оказаться старше всех звёзд и галактик.

Астрономы обнаружили очень необычную чёрную дыру. Она относится к почти неуловимому "среднему классу" этих космических монстров. Что ещё более удивительно, это небесное тело может оказаться ровесником Вселенной.

Учёным хорошо известны чёрные дыры двух видов. Во-первых, это чёрные дыры звёздной массы (до 65 солнц), образующиеся при взрывах сверхновых. Во-вторых, это сверхмассивные чёрные дыры массой в миллионы и миллиарды солнц, угнездившиеся в центрах крупных галактик.

Теоретически промежуток между ними должны заполнять чёрные дыры средней, или промежуточной, массы. Однако астрономам крайне редко удаётся найти подобные объекты.

Лишь в 2020 году наблюдатели гравитационных волн засекли слияние чёрных дыр с массой несколько большей, чем звёздная. Учёные сообщали также об обнаружении чёрных дыр средней массы по их рентгеновскому излучению. Но всё же "середнячки" остаются экзотическими и малоизученными объектами.

Авторы нового исследования сообщают об обнаружении чёрной дыры массой 55 тысяч солнц новым и очень необычным методом. Неуловимая хищница послужила гравитационной линзой для гамма-всплеска – вспышки космического гамма-излучения.

Условно говоря, в космосе очень далеко вспыхнула спичка. Чёрная дыра-линза собрала свет этой вспышки и сфокусировала его. Благодаря этому учёные обнаружили не только саму вспышку, но и тёмное тело, сыгравшее роль линзы.

Гамма-всплеск GRB 950830 был зафиксирован ещё в 1995 году. Но теперь эксперты заново обработали данные с помощью новейших алгоритмов и обнаружили то, чего не замечали раньше. Одна и та же вспышка была зафиксирована не один, а два раза. Причём это был не повторный всплеск, а воспроизведение предыдущего в мельчайших деталях.

Такое возможно лишь в одном случае: если на пути гамма-лучей оказалась гравитационная линза, сформировавшая два изображения вместо одного. Расчёты показали, что эта линза представляет собой чёрную дыру массой 55 тысяч солнц.

Разные научные группы несколько раз сообщали о подобном явлении, но впервые оно было обнаружено достаточно надёжно. Вероятность того, что сигнал представляет собой "ложную тревогу", составляет менее 1%.

Чёрные дыры промежуточной массы интересны не только тем, что они мало изучены. Среди них могут скрываться первичные чёрные дыры, образовавшиеся в первую секунду после Большого взрыва, то есть задолго до образования атомов, не говоря уже о звёздах и планетах. Астрономы ещё никогда не наблюдали подобных "реликтов", и такое открытие, несомненно, вошло бы в историю науки.

"Эта недавно обнаруженная чёрная дыра может быть древней реликвией – первичной чёрной дырой, появившейся в ранней Вселенной до образования первых звёзд и галактик", – утверждает соавтор исследования Эрик Трейн (Eric Thrane) из Университета Монаша.

Впрочем, чёрная дыра средней массы необязательно является первичной. Она могла образоваться и много позже. Как рождаются и растут подобные объекты – это отдельный вопрос, на который учёным ещё предстоит найти ответ.

Авторы нового исследования решили ещё одну интересную задачу. Они спросили себя: сколько "середнячков" должно скрываться в окрестностях Млечного Пути, чтобы уже в 1995 году астрономы имели шанс наткнуться на линзирование гамма-всплеска? Ведь последние не так давно изучаются наукой.

Расчёты показали, что в окрестностях Галактики должно быть около 46 тысяч чёрных дыр промежуточной массы. А если так, впереди нас могут ждать новые открытия.

Научная статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Astronomy.

К слову, ранее мы рассказывали о том, что из первичных чёрных дыр может частично состоять таинственная тёмная материя. А некоторые из них и вовсе могут оказаться другими вселенными.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе Наука на сайте Смотрим.Ru и в приложении Смотрим.

Подробнее читайте на ...

дыры массы чёрные ещё дыр исследования массой оказаться

Российские ученые предложили новый способ измерения массы черной дыры

Сотрудники лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной МФТИ предложили новый способ косвенного измерения массы черной дыры. Метод успешно протестировали на активной галактике Мессье 87.  vm.ru »

2019-09-16 15:31

Астрономы обнаружили черную дыру, блуждающую по нашей Галактике

Своеобразное движение газа в центре галактики приводит астрономов к выводу о том, что это может быть одним из самых неуловимых типов черной дыры - черные дыры среднего веса. Черные дыры довольно трудно найти, если они активно не питаются, поскольку они не излучают никакого электромагнитного излучения. Это потому, что электромагнитное излучение не может достичь скорости выхода за горизонт событий; таким образом, черные дыры невидимы для наших методов обнаружения, когда они не делают что-то заметное.

Тем не менее, мы знаем, что существуют черные дыры звездной массы, образовавшиеся в результате коллапса ядра массивной звезды, примерно в 100 раз превышающей массу Солнца; и сверхмассивные черные дыры, размер которых начинается с превышения массы Солнца примерно в 100 000 раз. Однако между этими двумя крайностями стоит колоссальный вопросительный знак. Хотя есть довольно хорошие косвенные доказательства, указывающие на существование черных дыр от 100 до 100 000 солнечных масс, их существование еще предстоит подтвердить, пишет ScienceAlert.

В новой статье, опубликованной на ресурсе arXiv, и еще не прошедшей рецензирование, астрономы из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ) описали доказательства того, что указывает на обнаружение одной из таких черных дыр, дрейфующих примерно в 20 световых годах от центра Млечного Пути. Используя радиотелескоп Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA), они обнаружили потоки молекулярного газа, вращающиеся вокруг того, что кажется невидимым массивным объектом.

"Когда я впервые проверил данные ALMA, - сказал астрофизик Шунья Такекава из NAOJ, - я был очень взволнован, потому что наблюдаемый ГАЗ показал очевидные орбитальные движения, которые сильно предполагают, что невидимый массивный объект скрывается".

Аналогичные высокоскоростные компактные облака наблюдались в результате столкновений между облаками сверхновых, но объект, который называется HCN-0.009-0.044 - не отображает ни фигуру, ни шаблон расширения, связанные со столкновением этого типа. Кроме того, предыдущие исследования, также проведенные NAOJ и в соавторстве с группой, проводившей это новое исследование, уже определили HCN-0.009-0.044 как возможную черную дыру.

Но теперь они сделали что-то новое. Основываясь на форме и движении газовых потоков, команда смогла сделать вывод, что объект имеет массовый эквивалент около 32 000 Солнц. Это делает его - если статья пройдет рецензирование - очень сильным претендентом на недостающее звено обнаружения неподтвержденных промежуточных черных дыр.

"Наши результаты дают новые косвенные доказательства блуждающей черной дыры промежуточной массы в центре Галактики, предполагая также, что высокоскоростные компактные облака могут быть зондами спокойных черных дыр, изобилующих в нашей Галактике", - написали исследователи в своей статье.

kapital-rus.ru »

2019-01-16 07:50