Астрономите откриха рядка черна дупка

Известно е, че в ядрата на много галактики има свръхмасивни черни дупки. Масата на тези гиганти е от милион до няколко милиарда слънчеви маси.

Освен това астрономите са открили голямо количество неголеми черни дупки, чиято маса е сравнима със звездната. Смята се, че те се образуват след взрив на големи звезди.

В същото време въпросът за формирането на гигантските черни дупки досега остава неизяснен. Според една от версиите те може да се развиват от зародишни дупки със среден размер и маса от няколкостотин до милион слънчеви. Но досега беше известен само един такъв обект, който нямаше потвърждение.

Сега, както съобщават учените в статия в сп. Nature, екип астрономи са открили междинна по маса черна дупка в галактиката М82, известна като Цигара, разположена на 12 млн. светлинни години от Земята.

По своята природа самите черни дупки са невидими за уредите, но тяхното присъствие може да се открие по гравитационното въздействие, което те оказват на околните звезди и облака газ, както и по яркото светене близо до хоризонта на събитията.

Астрономът Дирай Пашам и колегите му от университета в Мериленд изучавали т.нар. ултраярки рентгенови източници (ULX). Смята се, че тези обекти представляват система, състояща се от звезди и засмукваща ги черна дупка.

Постоянният поток на материя създава около космическия хищник акреционен диск, където материалът се нагрява до такава температура, че започва да изпуска рентгеново лъчение. Един от тези източници, известен като X-1, вече е бил предмет на няколко изследвания. Прекалено яркото светене позволило да се предположи, че тази черна дупка има маса няколкостотин слънчеви. Но досега нямаше сигурност в това.

За последните десет години учените са изяснили, че интензивността на рентгеновото лъчение на ULX постоянно и често се колебае, намалява и се увеличава 2-3 пъти. Обикновено честотата на колебания на такива обекти варира от 100 до 300 изблика в секунда. Природата на това явление остава неясна, но е известно, че колкото по-голяма маса има черната дупка, толкова по-бавно „пулсира“ тя.

Теоретичните изчисления показали, че при черните дупки със средна маса колебанията в рентгеновото лъчение трябва да са няколко пъти по-редки.

Екипът на Пашам анализирал данните за X-1, получени от орбиталната рентгенова обсерватория RXTE в периода от 1995 по 2012 г. Учените открили, че ритъмът на обекта е от 3,3 до 5 колебания в секунда, което съответства на черна дупка с маса, 428 пъти по-голяма от слънчевата.

Новите резултати били приети нееднозначно и породили спорове в научните среди. Някои специалисти твърдят, че не може да се съди достоверно за размерите на черната дупка по колебанията на рентгеновото лъчение, докато остава неясен произходът на тези пулсации.

Ако масата е определена правилно, то възниква въпросът, как черната дупка е могла да порасне. Свръхмасивните черни дупки заемат центровете на галактиките, където се концентрират газ и звезди. Но X-1 се намира далече от центъра на М82.

Астрономите смятат, че обектът може да се е появил в центъра на звезден куп, от който се е хранил, докато не бил изхвърлен поради гравитационните сили на масивните звезди.