Ближайшие к Земле черные дыры могут оказаться в 10 раз ближе

Астрономы обнаружили свидетельства существования множества черных дыр звездной массы, скрывающихся в близлежащем скоплении Гиад, всего в 150 световых годах от Земли.

Эти ближайшие к Земле черные дыры, вероятно, только что подошли на расстояние, на которое даже сложно представить — триллионы миль.

Новое исследование, опубликованное в сентябрьском выпуске журнала "Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества," представляет анализ космической истории ближайшей к Земле звёздной семьи, известной как скопление Гиады. Это скопление содержит сотни звёзд, которые, скорее всего, обладают схожими характеристиками по возрасту, химическому составу и моделям движения.

С использованием данных, собранных спутником Gaia Европейского космического агентства, который составляет карту звёздного неба, астрономы смоделировали эволюцию скопления Гиады за последние 650 миллионов лет. Исследователи выявили, что наилучшее объяснение текущего распределения звёзд в скоплении заключается в наличии, по крайней мере, двух или трёх небольших черных дыр, скрытых в самом центре Гиад. Эти черные дыры умело управляют движением звёзд благодаря своему мощному гравитационному воздействию.

"Наши симуляции могут точно воспроизвести массу и размер скопления Гиад только в том случае, если в его центре существуют черные дыры", — заявил Стефано Торниаменти, ведущий автор исследования и постдокторант из Университета Падуи в Италии.

Если подтвердится существование этих образований, они окажутся самыми близкими к Земле черными дырами, которые когда-либо были обнаружены. Расположенные всего в 150 световых годах от нашей планеты, что примерно равно 900 триллионам миль, эти потенциальные черные дыры находятся в 10 раз ближе к нам, чем следующий ближайший кандидат, известный как черная дыра Gaia BH1. Она находится на расстоянии около 1500 световых лет от нас и вращается вокруг звезды.

Важно отметить, что все предполагаемые черные дыры в скоплении Гиад будут черными дырами звездной массы. Это самый маленький тип черных дыр, который ученые наблюдали, их масса составляет примерно от 5 до 10 раз больше массы Солнца. Когда эти черные дыры не активно поглощают материю из светящегося аккреционного диска, их крошечный размер делает их практически невидимыми.

Один из надежных способов обнаружения этих скрытых черных дыр — измерение их воздействия на движение близлежащих звезд. В своем новом исследовании команда провела моделирование эволюции 724 звезд, входящих в состав скопления Гиады, на протяжении сотен миллионов лет. Затем они сравнили результаты моделирования с данными, собранными спутником Gaia, о положениях и скоростях звезд в скоплении Гиады.

Ученые пришли к выводу, что для достижения текущего состояния скопления звёзд Гиады, звёзды в нем почти наверняка находятся под воздействием гравитации как минимум двух черных дыр звёздной массы, и, возможно, под воздействием этих черных дыр находились до недавнего времени. Один из сценариев демонстрирует, что скопление могло потерять свои черные дыры всего лишь 150 миллионов лет назад, после того как мощные взрывы сверхновых выбросили массивные объекты в межзвёздное пространство. Несмотря на это, эти беглые черные дыры по-прежнему остаются относительно близко к скоплению и продолжают быть самыми близкими к Земле черными дырами, добавила исследовательская команда.

Поскольку эти конкретные черные дыры не отличаются ни большим размером, ни активной аккрецией материи (процесс, который обычно сопровождается яркими сверхновыми вспышками, видимыми на большие расстояния во Вселенной), их существование убедительно подтвердить представляется сложной задачей. Модели распределения звёзд, аналогичные тем, используемым в данном исследовании, считаются наилучшим методом для обнаружения потенциальных черных дыр в других близких к Земле звёздных скоплениях.