Чорна діра, у 20 млн разів важча за Сонце, мандрує космосом із "хвостом" із зірок – вчені

Астрономи помітили надмасивну чорну діру-"втікачку", яка, ймовірно, викинулася із власної галактики та мчить крізь космос із "хвостом" з зірок. Вона є потенційно першим спостережним доказом того, що надмасивні чорні діри можуть викидатися зі своїх галактик-господарів.

Дослідження астрономів було опубліковане на arXiv.org. Впіймати чорну діру-"втікачку" вченим вдалося завдяки спостереженням за допомогою космічного телескопа "Хаббл" за карликовою галактикою RCP 28, розташованою на відстані близько 7,5 мільярдів світлових років від Землі.

Під час спостережень за RCP 28 дослідники помітили яскраву смугу світла, яка й виявилася чорною дірою. Подальші спостереження показали, що смуга має довжину понад 200 000 світлових років, що приблизно вдвічі більше за ширину Чумацького Шляху.

Вчені припускають, що смуга складається зі стисненого газу, з якого активно утворюються зірки. Газ слідує за чорною дірою, яка, за оцінками, у 20 мільйонів разів перевищує масу Сонця та віддаляється від своєї рідної галактики зі швидкістю 5,6 мільйона км/год, що приблизно в 4,500 разів перевищує швидкість звуку.

Припущення, що чорна діра викинулася із власної галактики вчені зробили зважаючи на те, що яскрава смуга йде безпосередньо від центру галактики, де зазвичай знаходиться надмасивна чорна діра.

"Ми знайшли тонку лінію на зображенні "Хаббла", яка вказує на центр галактики. Використовуючи телескоп Кека на Гаваях, ми виявили, що лінія і галактика пов'язані між собою. З детального аналізу цієї особливості ми дійшли висновку, що бачимо надмасивну чорну діру, яка була викинута з галактики, залишивши за собою слід з газу і новоутворених зірок", – розповів LiveScince провідний автор дослідження, професор фізики та астрономії Єльського університету Пітер ван Доккум.

Одначе вчені не одразу зрозуміли, що бачать саме чорну діру-втікачку. Справа в тому, що активні надмасивні чорні діри часто викидають струмені речовини на високих швидкостях, які можна спостерігати як смуги світла. Вони називаються астрофізичними струменями.

Але на відміну від того, що побачили вчені, такі струмені слабшають, віддаляючись від центру галактики, де зазвичай знаходиться чорна діра. Вони також розсіюються і втрачають свою лінійність. Тож перша здогадка про побачене виявилася хибною.

Лише згодом, коли ван Доккум та його команда дослідили цю смугу, вони зрозуміли, що саме бачать. Команда дійшла висновку, що пояснення, яке найкраще відповідає смузі – це надмасивна чорна діра, яка прориває газ, що оточує її галактику, стискаючи цей газ настільки, щоб викликати зореутворення в її сліді.

"Якщо це підтвердиться, ми вперше отримаємо чіткі докази того, що надмасивні чорні діри можуть вириватися з галактик", – каже ван Доккум.

Далі вчені мають намір зрозуміти, як саме сталося викидання чорної діри з галактики-господаря. Доккум стверджує, що уже має теорію.

"Найбільш вірогідний сценарій, який пояснює все, що ми бачили – це рогатка, спричинена взаємодією трьох тіл. Коли три тіла однакової маси гравітаційно взаємодіють, взаємодія не призводить до стабільної конфігурації, а, як правило, до утворення бінарної і викиду третього тіла", – пояснив професор.

Це означає, що чорна діра-втікачка колись була частиною рідкісної надмасивної подвійної чорної діри, а під час галактичного злиття до цього партнерства приєдналася третя надмасивна чорна діра, яка викинула одного з її мешканців.

Сама теорія існування такого процесу була передбачена ще 50 років тому, але доказів їй раніше не існувало, хоча теоретики вважають, що таких чорних дір-"втікачок" має бути багато.

Раніше OBOZREVATEL розповідав, як вченим вдалося вперше побачити, як чорна діра перетворила зірку на "спагеті" з матерії.