Астрономи з допомогою космічного рентгенівського телескопа «Чандра» виявили в околицях центру нашої Галактики 12 маломасивних рентгенівських подвійних систем, одним з компонентів яких з високою ймовірністю можуть бути чорні діри зоряної маси, йдеться в статті, опублікованій в журналі.
Існування так званого «піку щільності» (density cusp) - істотного збільшення числа чорних дір зоряної маси - в околицях надмасивних чорних дір, розташованих в центральних областях галактик і шарових зоряних скупчень, є одним з фундаментальних передбачень зіркової динаміки. Це пов'язано з великою кількістю масивних зірок в центрах таких систем, які в кінці свого життєвого шляху можуть перетворюватися на чорні діри, а також з явищем динамічного тертя, коли об'єкти, такі як зірки або чорні діри, переходять на все більш близькі орбіти до центрального тіла.
Передбачається, що близько 20 тисяч чорних дір можуть знаходиться в межах одного парсека навколо надмасивної чорної діри, яка пов'язана з компактним радіоджерелом Стрілець А * в центрі Чумацького Шляху. Однак досі такий пік щільності виявлений не був.
Оскільки самі чорні діри не випромінюють в електромагнітному діапазоні, їх можна виявити лише за непрямими ознаками, наприклад у подвійних рентгенівських системах, де компаньйоном чорної діри є зірка. У цьому випадку речовина з зірки може перетікати на чорну діру з утворенням акреційного диска, речовина якого розігрівається до мільйонів градусів і починає випромінювати в рентгенівському діапазоні.
Чарльз Хейлі (Charles Hailey) з Колумбійського університету і його колеги з наукових центрів Чилі і США проаналізували дані, зібрані за 12 років роботи рентгенівським космічним телескопом «Чандра», намагаючись виявити подвійні системи, що містять чорні діри і розташовані на відстанях від 0,2 до 4 парсек від центру Галактики. У такій «кільцеобразній» області було знайдено 415 рентгенівських точкових джерел. Вчені послідовно виключали з цього списку джерела, які перебували в нитевидних структурах або молекулярних хмарах, ті, де раніше відбувалися потужні спалахи рентгенівського випромінювання, джерела, пов'язані з подвійними системами, що містять нейтронні зірки, або проміжними полярами.
У результаті було знайдено 12 рентгенівських джерел, що знаходяться на відстані до трьох світлових років від надмасивної чорної діри, які інтерпретуються як «тихі» маломасивні рентгенівські подвійні системи, що містять чорні діри зоряної маси, хоча половина джерел є змінними і не виключено, що вони містять не чорні діри, а мілісекундні пульсари.
Тим не менш, ці дані узгоджуються з теоретичними передбаченнями про концентрацію чорних дір в цій області Галактики. Аналіз властивостей і просторового розподілу знайдених подвійних систем дозволяє припустити, що в зоні, що оточує Стрілець А *, може бути близько 300-500 чорних дір в маломасивних подвійних системах і близько 10 тисяч одиночних чорних дір.
Раніше ми розповідали про те, як виглядають околиці надмасивної чорної діри в центрі Чумацького Шляху, яким чином цей загадковий об'єкт допоміг народитися новим зіркам, а також про те, як вчені підібрали зірку для експериментів зі Стрільцем А *.