В центре Млечного Пути могут быть тысячи черных дыр
Исследование базируется на давней теории, согласно которой вблизи сверхмассивной черной дыры должно наблюдаться значительное увеличение числа черных дыр с массами порядка солнечных (это называется «пиком плотности» и является одним из важных предсказаний звездной динамики). Однако предыдущие попытки обнаружить черные дыры вокруг Стрельца A* — радиоисточника, являющегося, предположительно, ближайшей сверхмассивной черной дырой, – были безуспешны.
Сами по себе черные дыры детектировать весьма сложно – они не излучают в электромагнитном диапазоне, а, наоборот, поглощают все детектируемое излучение (существует гипотеза, что черные дыры излучают множество элементарных частиц, в особенности фотоны (этот процесс получил название «излучение Хокинга»), однако детектировать данное излучение не удается). Однако обнаружить данные объекты можно иным способом.
Так, когда черная дыра «пробуждается» и начинает поглощать вещество, создается рентгеновское излучение, которое возможно детектировать. И наиболее активными черными дырами считаются те, что находятся в бинарных системах со звездой. В рентгеновских двойных системах черные дыры поглощают вещество соседствующей звезды – в результате чего иногда возникают яркие вспышки в рентгеновском диапазоне.
Однако такие вспышки, как отмечают авторы работы, можно детектировать лишь в очень редких случаях – учитывая, насколько далеко от Земли находится центр Галактики (примерно один раз в 100-1000 лет). Таким образом, изучая данные, собранные за 12 лет рентгеновским космическим телескопом «Чандра», исследователи искали менее яркие, но более частые, вспышки в рентгеновском спектре, исходящие от не очень активных («тихих») рентгеновских двойных систем, в которых черная дыра находится в паре с маломассивной звездой и которые находились на расстояниях от 0,2 до 4 парсек от центра Млечного Пути.
В результате специалисты обнаружили 12 таких рентгеновских источников, находящихся не более чем в трех световых годах от Стрельца A*. Затем, изучив свойства и пространственные распределения данных бинарных систем, ученые предположили, что в центральной области нашей Галактики могут находиться от 300 до 500 таких систем и примерно 10 000 одиночных черных дыр.
Исследование было опубликовано в журнале Nature.
