Астрономи виявили чорну діру в Чумацькому Шляху

Чорну діру неможливо виявити безпосередньо, оскільки вона повністю чорна і не видно оку на тлі навколишнього темного космічного простору.

Існування цих об’єктів укладається в загальну теорію відносності, тобто воно передбачене математично, і підтверджується непрямими ознаками. Іншими словами, поблизу чорної діри можуть спостерігатися деякі видимі для сучасної техніки ефекти, які вказують на її наявність.

Наприклад, якщо у неї є зірка-компаньйон, газ останньої через потужну гравітації чорної діри перетікає на останню і утворює навколо неї світловий диск. Диск сильно нагрівається і випускає інтенсивне випромінювання, яке можна вловити з Землі. Але є і такі чорні діри, які не подають жодних “ознак життя” і не видають свого існування. Теоретичні дослідження показують, що в Чумацькому Шляху може існувати від 100 мільйонів до мільярда чорних дір, але на даний момент вченим вдалося виявити лише близько 60.

Очевидно, що над методами виявлення чорних дір належить ще працювати і працювати. Але на цьому шляху можуть бути і приємні випадковості, що показала на своєму прикладі команда японських астрономів, очолювана аспірантом Масайя Ямадою (Masaya Yamada) і професором Томохару Окою ( Tomoharu Oka ) з Університету Кейо.

Дослідники спостерігали за молекулярними хмарами, які утворилися на місці вибуху наднової W44 в 10 тисячах світлових років від Землі. У їх розпорядженні були телескоп ASTE  в Чилі і 45-метровий радіотелескоп Nobeyama  Національної астрономічної обсерваторії Японії. Астрономи виявили компактне витягнуте хмара газу, яке рухалося незвичайним чином. Йому дали прізвисько “куля”, причому не тільки за форму. Хмара рухалася зі швидкістю понад 100 кілометрів на секунду проти напрямку обертання галактики.

Більш детальне спостереження за “кулею” виявило, що вона виривається з крайньої області основної газової хмари і володіє величезною кінетичної енергією. “Велика її частина рухається зі швидкістю 50 км / с, але вістря має швидкість 120 км / с, – розповідає Ямада в прес-релізі . – Кінетична енергія” кулі “в кілька десятків разів більше, ніж могла утворитися при вибуху наднової. Виникнення подібного хмари здається неможливим в звичайних умовах “.

У своїй статті, опублікованій в виданні Astrophysical Journal, автори відкриття пропонують два сценарії появи “кулі”, але в обох головну роль повинен був зіграти темне і компактне джерело найсильнішої гравітації, такий як чорна діра.

Згідно з першим варіантом, “моделі вибуху”, стрімко розширюється хмара газу, яка утворилося після вибуху наднової, пройшло неподалік від статичної чорної діри. Остання відтягнула на себе частину хмари, надавши їй ще більшу швидкість. В результаті і утворився своєрідний хвіст, який попався на очі астрономам. В цьому випадку чорна діра могла мати масу всього в 3,5 рази більше ніж у Сонця.

Інша модель, яка отримала назву “модель навали” передбачає, що винуватцем дивного ефекту стала блукаюча чорна діра, яка пронеслася крізь щільне газова хмара, потягнувши за собою той самий хвіст. Відповідно до такого варіанту розвитку подій, вона могла бути не менше ніж в 36 разів “важче” нашої зірки.

За наявними даними складно визначити, який із сценаріїв найбільш ймовірний, тому спостереження за областю вибуху W44 тривають. Для того щоб виявити більш вагомі докази діяльності чорної діри, астрономи мають намір звернутися за допомогою до потужного радіоінтерферометром, наприклад, ALMA .

У будь-якому випадку автори роботи впевнені, що їм вдалося знайти новий спосіб виявлення чорних дір, зокрема, блукаючих, за допомогою якого можна буде відловити ще чимало аналогічних об’єктів не тільки в Чумацькому Шляху, але і в інших куточках Всесвіту.

Чорна діра біля вибуху W44 – не єдине досягнення команди японських астрономів. Наприклад, рік тому вони повідомили про відкриття такого об’єкта недалеко від центру Чумацького Шляху . З недавніх досягнень інших дослідників в справі пошуку можна згадати дві надмасивні чорні діри в галактиці Маркарян 231 , чорну діру в центрі еліптичної галактики NGC 1600  і, звичайно ж, “пообідати” чорну діру з поки невідомих точною адресою.