Всесвіт

Астрономи вперше виявили чорну діру-бродягу

Досі подібні об’єкти в міжзоряному просторі не вдавалося знайти. Тим часом згідно з низкою гіпотез, саме з таких дірок зоряної маси може складатися темна матерія.

©Wikimedia Commons

Чорна діра “не випускає” ніяких фотонів за свої межі, тому її не можна побачити в телескоп. Щоб знайти такий об’єкт, астрономи вивчають його вплив на навколишні тіла: інші зірки або газопилові хмари. Однак, за розрахунками, величезна кількість чорних дір повинні бути “волоцюгами”, що знаходяться поза системою з іншою зіркою і далеко від будь-яких хмар. Досі достовірно виявити такі об’єкти не вдавалося.

Тепер міжнародна група вчених змогла зробити це, використовуючи архівні дані космічного телескопа «Хаббл». Відповідна стаття спрямована на публікацію в The Astrophysical Journal, її текст викладений на сервері препринтів Корнелльського університету. Потенційно відкриття може вплинути на сучасні уявлення про темну матерію.

Мінімальна маса чорної діри — близько 3,3 маси Сонця (діаметр такого об’єкта — менше 20 кілометрів, а, наприклад, Сонця-1,4 мільйона кілометрів). Подібні об’єкти ще називають ЧД зоряних мас, оскільки вони утворюються при колапсі наднових зірок. Астрономам щастить, якщо такі зірки знаходяться в системі з двох світил: тоді вплив ЧД на друге світило дозволяє достовірно відкрити цей об’єкт.

Але в цілому ряді випадку залишки наднової можуть “вилетіти” з системи (її вибух рідко проходить повністю симетрично, що може надати залишкам наднової імпульс в сторону від вихідної системи). Трапляються і ситуації, коли наднова не мала зірки-напарника. У таких випадках реєстрація чорної діри Зоряних мас перетворюється на виключно складну справу. Тим часом воно має сенс: згідно з рядом гіпотез, саме з кульових скупчень чорних дір зоряних мас складається практично вся темна матерія нашого Всесвіту.

Численні експерименти з виявлення частинок темної матерії в останні роки закінчилися неуспішно, що робить питання про чорнодирну сутність темної матерії особливо актуальним. Але, щоб вивчати його повноцінно, потрібно навчитися реєструвати такі чорні діри.

У 2011 році астрономам, які працювали з архівними даними телескопа «Хаббл», пощастило. Вони виявили подію OGLE-11-0462, при якому світло однієї із зірок нашої Галактики раптом на короткий період часу посилилося, а потім ослабло.

Більшість зірок мають досить передбачувану світність, але бувають події, здатні її тимчасово підвищити. Одне з них – гравітаційне лінзування. При ньому сильна гравітація від компактного об’єкта, що проходить між земним спостерігачем і зіркою, підсилює її випромінювання, а потім воно повертається в норму. Таких компактних об’єктів може бути досить багато: крім чорної діри, аналогічну роль здатні грати нейтронна зірка або тьмяний білий карлик.

Щоб отримати максимально повну картину, вчені проаналізували шість років спостережень неба в секторі події OGLE-11-0462 і змогли виключити всіх кандидатів на роль лінзи, крім чорної діри. Її масу визначили в 7,1 сонячної, а швидкість руху (вона ясна з часу лінзування) — в 45 кілометрів в секунду. Ця швидкість недостатня для покидання диска Галактики, проте цілком нормальна для залишків наднової, чий вибух був не зовсім симетричним, тому надав вийшла при ньому чорній дірі імпульс в сторону.


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


comments powered by HyperComments
Back to top button
comments powered by HyperComments