Галина Железняк - Чудеса и катастрофы Вселенной

Почти одновременно пришли сообщения об открытии массивных черных дыр в центрах шаровых скоплений М 15 в нашей Галактике и G 1 в Туманности Андромеды. Шаровое скопление G 1 (Mayall II) — самое крупное в галактике М 31, а скопление М 15 — одно из наиболее крупных в Млечном Пути.

Открытия были сделаны с помощью Хаббловского космического телескопа. Получившиеся снимки объектов показали достаточно резкое увеличение числа звезд и дисперсии их скоростей к центру, что является типичным указанием на существование массивного и компактного тяготеющего тела. Скорее всего, там находится черная дыра, так как других компактных объектов столь высоких масс в центре скопления или в ядре галактики астрономы не знают. Вердикт наблюдателей был таков: поведение звезд в центрах скоплений М 15 и G 1 хорошо согласуется с наличием в них черных дыр с массами (3.92.2) х 10 3М для М 15 и с массой 20(+14, -8) х 10 3М для G 1.

Достаточно долгое время предполагалось, что существуют черные дыры двух типов:

1. Черные дыры звездной массы (известно 17 кандидатов в массивных двойных системах). Их массы от 7 до 20–30 масс Солнца. Массы их не могут превышать массы звезд, из которых они образуются (т. е. они меньше 100 М).

2. Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик с массами от 10 5до 10 9М.

В принципе еще должны существовать первичные черные дыры, образовавшиеся на ранних стадиях эволюции Вселенной. Они могут иметь почти любую массу — как много меньше, так и много больше Солнечной. И вот теперь открыт новый тип черных дыр средних масс.

Черные дыры — это области пространства, настолько плотные, что даже свет не может преодолеть их гравитационного притяжения. Так как черная дыра поглощает газ, пыль и даже звезды, поглощаемое вещество становится настолько горячим, что начинает излучать с очень высокой энергией по мере того, как погружается в черную дыру. Эта энергия включает и рентгеновское излучение, которое способны обнаруживать телескопы на околоземной орбите. Астрономы обнаружили относительно малую черную дыру в центре галактики NGC 4395 в созвездии Гончих Псов, которая излучает в рентгене так же интенсивно, как черные дыры обычных размеров.

NGC 4395 — первая галактика, в центре которой найдена маленькая, но очень эффективная сверхмассивная черная дыра. В статье, которая была опубликована в Monthly Notices Королевского астрономического общества, астрономы из Института астрономии Кембриджского университета пишут о том, что они обнаружили «крошечную» супермассивную черную дыру, которая является столь же мощной, как большие черные дыры в центрах других галактик. Черная дыра, расположенная в галактике NGC 4395, массивнее нашего Солнца «всего» в 50 000 раз. Обычные известные нам сверхмассивные черные дыры, как правило, в миллионы и миллиарды раз массивнее Солнца.

Наличие таких небольших по размерам черных дыр может объяснить свойства сейфертовских галактик — одного из типов активных галактик, в центре которых, как считается, содержатся черные дыры. Такие галактики менее ярки, чем квазары и другие активные галактики, но испускают большое количество рентгеновского излучения. Астрономы пока не знают, сколько существует подобных черных дыр. NGC 4395 — единственная известная галактика с такой черной дырой.

Группа астрономов из Стэнфордского университета обнаружила в дальнем космосе самую массивную черную дыру из известных к настоящему времени. Как сообщается на сайте Space.com, ее масса в 10 миллиардов раз превышает массу Солнца. Это означает, что черная дыра, получившая обозначение Q0906+6930, может удерживать в своем гравитационном поле до тысячи солнечных систем, а ее вес эквивалентен весу всех звезд нашей Галактики Млечный Путь.

Найденный объект был отнесен к классу блазаров , поскольку черная дыра испускает потоки радиации. Он находится в центре галактики, расположенной в созвездии Большой Медведицы, на расстоянии 12,7 млрд световых лет от Земли. По словам профессора Стэнфордского университета Роджера Романи (Roger Romani), астрономы определили возраст черной дыры примерно в 12,7 миллиарда лет, т. е. она образовалась всего через миллиард лет после Большого взрыва, давшего начало Вселенной.

Таким образом, астрономы застали черную дыру на первоначальном этапе ее существования.

Черные дыры невозможно увидеть, поэтому их наличие определяют по испускаемой радиации и гравитационному воздействию на соседние звезды. Как было сказано выше, астрономы делят черные дыры на два типа — звездообразные и сверхмассивные. Звездообразные черные дыры формируются из разрушившихся массивных звезд, весящих в несколько раз больше Солнца, а сверхмассивные могут достигать миллиардов солнечных масс.