Теорія відносності передбачає існування чорних дір будь-якої маси, але у Всесвіті зазвичай зустрічаються лише надмасивні та зоряної маси, проміжок між якими залишається загадково пустим.
Пошук чорних дір середньої маси є важливим для космології, оскільки це може допомогти відповісти на кілька ключових питань щодо формування галактик. Останнім часом у Чумацькому Шляху знайдено два перспективні кандидати в чорні діри середньої маси.
Зоряні чорні діри виникають внаслідок колапсу масивних зірок і зазвичай мають масу від трьох до 130 сонячних. Ці об’єкти часто невидимі, оскільки рідко мають постійний акреційний диск. Проте їх виявляють у рентгенівських подвійних системах і під час зіткнень, що породжують гравітаційні хвилі.
Надмасивні чорні діри, масою від 100 тисяч до десятків мільйонів сонячних, є найпомітнішими об’єктами у Всесвіті, але їх походження залишається невідомим. Одна з гіпотез стверджує, що вони формуються шляхом об’єднання менших чорних дір. Таким чином, у Всесвіті повинні існувати проміжні чорні діри масою від сотень до десятків тисяч сонячних. Проте наразі знайдено дуже мало таких об’єктів.
Нещодавні дослідження дозволили виявити два можливих кандидати в чорні діри середньої маси. Перший кандидат розташований у кульовому зоряному скупченні Омега Центавра, що знаходиться за 17 тисяч світлових років від Землі. Це найбільше зоряне скупчення в нашій Галактиці, що складається з понад 10 мільйонів зірок. Вперше припущення про наявність чорної діри середньої маси в Омезі Центавра з’явилося 16 років тому, але лише зараз вдалося отримати достовірні дані. Аналіз 500 зображень скупчення, зроблених космічним телескопом Габбла протягом 20 років, показав, що швидкість руху семи зірок вказує на існування компактного об’єкта масою щонайменше 8200 сонячних.
Другий кандидат в чорні діри середньої маси знаходиться в скупченні GCIRS 13E, розташованому за 27 тисяч світлових років від Землі, неподалік від Стрільця A – надмасивної чорної діри в центрі Чумацького Шляху. Це особливо цікаво, оскільки можна спостерігати процес “годування” Стрільця A. Аналіз даних спостережень кількох обсерваторій, включно з Very Large Telescope (VLT), Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) і космічного рентгенівського телескопа Chandra, показав траєкторії 50 зірок, які вказують на існування чорної діри масою приблизно 30 тисяч сонячних у GCIRS 13E.
Детальне вивчення цих кандидатів допоможе підтвердити або спростувати існування чорних дір середньої маси. Це дозволить отримати більше інформації про їх роль у формуванні надмасивних чорних дір, що, в свою чергу, допоможе краще зрозуміти еволюцію галактик і космологію загалом.