Астрономы провели масштабное исследование и рассказали о том, как могут выглядеть неуловимые кластеры, состоящие из черных дыр и целого «каравана» звезд, скитающихся по космосу вслед за ними.
Сотни блуждающих черных дыр могут путешествовать по нашей галактике

Хоть для наблюдателя с Земли звездное небо и статично, на самом деле Вселенная постоянно находится в движении. Сотни галактик встречаются и сталкиваются друг с другом, образуя колоссальные кластеры и провоцируя катаклизмы, в результате которых звездное вещество и огромные облака газа разлетаются на световые года. Эти процессы изучены весьма неплохо, однако у астрономов до сих пор чрезвычайно мало сведений о том, что происходит со сверхмассивными черными дырами в центре галактик во время подобных столкновений.

Ученые полагают, что два галактических ядра могут слиться в одну гигантскую черную дыру, посылающую мощные гравитационные волны сквозь пространство-время. Но если во время слияния произойдет какая-либо асимметрия, то черная дыра может сорваться со своего места, вылететь из галактики и отправиться сеять хаос во внешний космос, увлекая за собой рой звезд и шлейф газопылевых облаков.

Такие мигрирующие объекты ученые называют гиперкомпактными звездными системами (англ. HCSSs. Эта концепция выглядит весьма интересно, вот только есть одна загвоздка: до сих пор ученым так и не удалось обнаружить ни один подобный «звездный караван».

Но мы знаем, что если процесс происходит в большем масштабе, то у него должен найтись аналог в масштабе поменьше. Нам также доподлинно известно, что черные дыры звездной массы могут сливаться — такие слияния были неоднократно обнаружены в космосе благодаря интерферометрам гравитационных волн.

Когда наша родная галактика, Млечный Путь, была намного моложе, черная дыра в его центре также могла быть намного меньше. Поглощая другие карликовые галактики, Млечный Путь мог «наплодить» до сотни блуждающих HCSSs — об этом свидетельствуют результаты компьютерного моделирования, проведенного командой астрофизиков из Нидерландского института космических исследований и Университета Радбуда.

Вариации кластеров черных дыр и их звездных спутников Lena et al., MNRAS, 2020 Вариации кластеров черных дыр и их звездных спутников

Исследователи предполагают, что на самом деле подобные объекты уже были найдены с помощью многочисленных детекторов и телескопов — просто ученые до сих пор не смогли выделить их на фоне общего потока данных. В новой работе команда предоставила полное описание предполагаемых HCSSs, включая цвет, внешний вид и спектр. Кроме того, они проанализировали то, как эти кластеры будут отображаться на снимках телескопов.

Теперь дело за малым: методично анализировать поступающие на Землю данные в попытках отыскать неуловимых скитальцев. Если ученым улыбнется удача и космос в самом деле полнится блуждающими черными дырами, то астрономы наконец смогут получить внятные ответы на десятки неразрешенных вопросов и загадок, над которыми бьются уже не первый десяток лет.