Знаменитое звездное скопление Омега Центавра сияет миллионами ярких звезд — но в самом сердце его обнаруживается мрачная черная дыра довольно редкой формы.

Центавр — одно из самых примечательных созвездий. Через него проходит дорога Млечного пути, в нем находятся одна из ярчайших звезд неба Ригель (Альфа Центавра) и ближайшая к нам звезда — Проксима Центавра, а также самое большое глобулярное скопление звезд в нашей галактике — Омега Центавра (NGC 5139). Расстояние до скопления — чуть более 15. тыс. световых лет, а само оно насчитывает до 150 тыс. световых лет в диаметре, включая десятки миллионов звезд. Оно заметно превосходит размерами все остальные из почти 200 скоплений, а кроме того, включает в себя звезды разных поколений, отличных по составу и возрасту. Все это позволяет некоторым ученым считать, что Омега Центавра является остатками небольшой чужой галактики, некогда поглощенной нашей.

Неудивительно, что это космическое «собрание чудес» привлекает самый пристальный интерес астрономов. Шаровое скопление Омега Центавра изучала и группа под руководством американского профессора Карла Гебхарта (Karl Gebhart), используя данные, собранные орбитальным телескопом Hubble и обсерваторией Gemini, расположенной в Чили. Главное внимание ученых было направлено на черную дыру, верней, на подсчет ее размеров. Гебхарт с коллегами показали, что дыра в центре Омеги Центавра насчитывает 40 тыс. солнечных масс. Уже сама по себе эта цифра говорит о том, что встречаются не только сверхмассивные (массой в тысячи и даже миллионы и миллиарды солнечных) и мелкие (массой от нескольких до нескольких сотен солнечных) черные дыры, известные астрономам, но и дыры всех промежуточных размеров.

Вдобавок, она косвенно подтверждает существующую гипотезу о происхождении сверхмассивных черных дыр, находящихся в центре многих известных галактик, в том числе и нашей. По этой гипотезе, для формирования такого всепоглощающего гиганта сперва нужен «зародыш» — черная дыра не столь крупных размеров, как раз примерно такая, какая и была найдена в Омеге Центавра. Пока это первая известная дыра средних размеров — но если такие объекты распространены во Вселенной, они могут давать достаточно «зародышей» для появления своих сверхмассивных собратьев.

Вообще, до недавнего времени само существование черных дыр средних размеров было предметом спорным. Во‑первых, достоверно наблюдать ни одну из них не удавалось; а во вторых, никто не смог предложить хотя бы приемлемую гипотезу их образования. Маленькие черные дыры остаются после взрывов сверхновых, а сверхмассивные — от последовательного слияния более мелких… но со средними вопрос остается открытым. По сути, это только вторая из известных на настоящий момент черных дыр средней массы — первой стала дыра массой 20 тыс. солнечных, расположенная в глобулярном скоплении G1 в галактике Андромеда.

Чтобы измерить массу черной дыры, ученые с высокой точностью фиксировали скорости движения звезд, окружающих ее: чем ближе к ней расположена звезда, тем больше она разгоняется под действием гравитации дыры — а степень этого ускорения зависит, конечно, от массы. О другом способе измерить массу черной дыры мы рассказывали на прошлой неделе, в статье об обнаружении самой маленькой из известных черных дыр — порядка 25 км в диаметре («Дырочка»). Читайте и о самой крупной черной дыре — в 18 млрд. солнечных масс («Черный великан»).

По пресс-релизу Техасского университета в Остине