Астрономы нашли лучшие на настоящий момент доказательства существования редкого класса черных дыр промежуточной массы, обнаружив самого подходящего кандидата внутри шарового звездного скопления, расположенного на расстоянии шесть тысяч световых лет. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Наблюдения за ядром шарового звездного скопления Мессье 4 были проведены с помощью космического телескопа «Хаббл». Исследователи определили траектории отдельных звезд, находящихся в центре скопления. Кроме того, космический аппарата ЕКА Gaia просканировал более шести тысяч звезд, что позволило рассчитать общую массу скопления.
Данные указывают на существование объекта массой примерно 800 масс Солнца, чье гравитационное поле влияет на движение близлежащих звезд. В пользу черной дыры говорит то, что в очень маленькой области пространства располагается большая концентрация массы. Эта область в три раза меньше, чем известные плотные области в других шаровых скоплениях.
Ученые также исключили альтернативные версии, в том числе мелкие черные дыры, вращающиеся вокруг друг друга, или скопление нейтронных звезд, которые невозможно разглядеть по отдельности. По словам астрофизиков, эта область более компактна, чем то, что можно воспроизвести с помощью численного моделирования, если считать, что в центре скопления находится совокупность черных дыр, нейтронных звезд и белых карликов. Такая группа была бы динамически нестабильной, поскольку потребовалось бы около 40 черных дыр меньшего размера, многие из которых слились бы или оказались выкинуты в межзвездное пространство.
Черные дыры промежуточной массы являются недостающим звеном между черными дырами звездной массы и сверхмассивными черными дырами. На настоящий момент эти объекты являются гипотетическими, хотя ученые уже обнаружили несколько подходящих кандидатов.
