В центре галактики прячутся целых 100 млн черных дыр на кубический парсек — расчеты

Область вокруг сверхмассивной черной дыры Стрелец А* полна загадок: «звездная мясорубка» формирует звезды и миллионы черных дыр на кубический парсек.
J. Samsing / Niels Bohr Institutet

В самом центре нашей галактики находится сверхмассивная черная дыра Стрелец А*. Это динамичное место, наполненное молодыми звездами, газом, пылью и небольшими черными дырами звездной массы. Однако наблюдения этой области сложны: межзвездный газ и пыль образуют завесу, не позволяя увидеть регион в видимом свете. Хотя некоторые звезды и газы, излучающие радио- и инфракрасный свет, поддаются изучению, черные дыры звездной массы остаются загадкой.

Одна из ключевых проблем заключается в отсутствии точной оценки их численности. Классические модели звездообразования предсказывают, что в области близ Стрельца А* может находиться около 300 черных дыр. Но новая работа, опубликованная в журнале Astronomy & Astrophysics, предполагает, что их количество гораздо выше, пишет Universe today.

Авторы новой модели считают, что высокая плотность газа и пыли в центральной части галактики способствует образованию крупных звезд типа O и B. Эти звезды быстро заканчивают свою жизнь, взрываясь как сверхновые, а их ядра превращаются в черные дыры. Со временем эти черные дыры могут сталкиваться с новыми звездами, разрушая их и ускоряя процессы формирования новых звезд и черных дыр. Этот механизм авторы назвали  «звездная мясорубка».

Согласно этой гипотезе, в центре нашей галактики могут находиться миллионы или даже миллиарды черных дыр на кубический парсек. Очевидно, звезды, попадающие в этот регион, оказываются в опасности. Чтобы проверить это предположение, исследователи применяют статистику. Среднее время, через которое обычно сталкиваются звезда и черная дыра, известно. Чем больше число черных дыр и размер звезд, тем меньше время между столкновениями. Исследователи рассчитали время столкновений для различных плотностей и сравнили это с наблюдениями.

В центре галактики было зафиксировано меньшее количество крупных звезд типа O по сравнению с другими областями Млечного Пути. Это может свидетельствовать о «перемалывании» таких звезд черными дырами. При этом меньшие звезды типа B встречаются чаще, что говорит об их редких столкновениях с черными дырами. На основании своих статистических данных авторы предполагают, что вокруг Стрельца А* около 100 миллионов черных дыр на кубический парсек.

Кроме того, эта модель может объяснить наличие звезд с гиперскоростью в галактическом гало. Известны звезды, которые движутся настолько быстро, что скоро покинут нашу галактику. Одной из возможных причин такой скорости может быть близкое взаимодействие с черной дырой.