5.1K
Непросто найти черные дыры, потому что они не отражают и не излучают свет. Но в некоторых случаях черные дыры вызывают эффекты, которые позволяют их «увидеть». Например, если черная дыра имеет звезду-компаньона, газ перетекает на черную дыру и кружит вокруг нее, образуя диск. Диск нагревается из-за огромного гравитационного притяжения и испускает интенсивное излучение. Но если черная дыра одиноко перемещается в пространстве, не будет никаких выбросов.
Команда исследователей во главе с Масая Ямада, аспирантом из Университета Кейо (Япония), и Томохару Оки, профессором из того же университета, использовала телескоп ASTE в Чили и 45-метровый радиотелескоп обсерватории Нобеяма для наблюдения молекулярных облаков вокруг остатка сверхновой W44, расположенных в 10 000 световых лет от Земли. Их основная цель состояла в изучении количества энергии переданной от взрыва сверхновой окружающему молекулярному газу, но им повезло найти признаки скрытой черной дыры на краю W44.
В ходе исследования ученые обнаружили компактное молекулярное облако с загадочным движением. Это облако, названное Пуля, имеет скорость более 100 километров в секунду, что превышает скорость звука в межзвездном пространстве более чем на два порядка. Кроме того, это облако размером в 2 световых года движется против вращения Млечного Пути. Данные телескопов указывали на то, что Пуля переходит от края W44 с огромной кинетической энергией, которая в несколько десятков раз больше, чем у остатка сверхновой. Просто невозможно, что такое энергичное облако возникло в обычных условиях.
Команда предложила два сценария формирования Пули. В обоих случаях важную роль играет темный и компактный источник силы тяжести, например, черная дыра. Один из сценариев представляет «модель взрыва», в котором расширяющийся газ оболочки остатка сверхновой проходил мимо статической черной дыры, которая притянула его очень близко, и произошел взрыв. Он ускорил газ после того, как оболочка W44 «догнала» черную дыру. Для этого случая астрономы подсчитали, что масса черной дыры приблизительно в 3,5 раза больше массы Солнца. Другой сценарий представляет «модель нашествия», в которой черная дыра с высокой скоростью несется через плотный газ, который уплотняется под действием силы тяжести черной дыры. В этом случае черная дыра составила бы 36 солнечных масс. С текущим набором данных, практически невозможно определить, какой сценарий более вероятен.
Теоретические исследования предсказывают, что в Млечном Пути должны существовать от 100 миллионов до 1 миллиарда черных дыр, хотя с помощью наблюдений были выявлены только 60 или около того. «Мы нашли новый способ обнаружения бродячих черных дыр», –говорит Ока. Команда рассчитывает распутать два возможных сценария и найти более убедительные доказательства для черной дыры в Пуле с использованием ALMA.