Важливе відкриття допоможе зрозуміти, як ростуть чорні діри.
Вчені нарешті виявили «перехідну» чорну діру в нашій галактиці. Скупчення зірок під назвою IRS 13, розташоване недалеко від центру Чумацького Шляху, схоже, приховує в собі чорну діру. Те, як ці зірки рухаються орбітою, свідчить про те, що об’єкт вкрай рідкісний – його маса перебуває в середньому діапазоні між зірками та надмасивними монстрами.
IRS 13 розташована всього за 0,1 світлового року від галактичного центру. Схоже, чорна діра стала одним із «будівельних блоків», що живлять надмасивну чорну діру в ядрі Чумацького Шляху, Стрільця А* (Sgr A*). Це важливе відкриття допоможе зрозуміти, як ростуть чорні діри, долаючи розрив між масами зоряного діапазону і надмасивними чорними дірами.
Діапазон мас надмасивних чорних дір погано визначений, але заведено вважати, що він у мільйони й мільярди разів перевищує масу Сонця. Усе, що перебуває між масою близько 100 сонячних мас і масою від 100 000 до мільйона сонячних мас, – проміжний діапазон, у якому до сьогоднішнього дня було виявлено вкрай мало об’єктів. Виходить, що в астрономів практично немає свідчень зростання чорних дір від однієї точки до іншої.
IRS 13 відкрили трохи більш як 25 років тому, і відтоді об’єкт не перестає спантеличувати вчених. Спочатку вважалося, що це одинична масивна зірка, потім – що бінарна зірка. Потім її вважали зіркою Вольфа-Райєта – масивною зіркою на межі наднової. У підсумку IRS 13 ідентифікували як невелике скупчення, але воно все одно залишало багато запитань. Насамперед чому скупчення розташоване так близько до Стрільця A* – чорної діри з масою 4,3 мільйона Сонць.
Астрофізики звернули увагу на те, як рухаються зірки та газові згустки в скупченні. Вони очікували, що рух буде відносно випадковим, але замість цього виявили, що він цілком упорядкований. Є два можливих пояснення. Одне з них – вплив Стрільця A*, який якимось чином змінює орбіти об’єктів в IRS 13. Згідно з іншою думкою вчених, усередині скупчення має бути те, що гравітаційно утримує його в цілісності.
Простеживши за рухом скупчення, вони визначили місце, де може перебувати настільки щільний об’єкт. Його масу оцінили близько 30 000 сонячних мас, і це могла бути тільки одна річ: чорна діра проміжної маси. Скупчення IRS 13, схоже, являє собою значний крок до розуміння еволюції чорних дір.
«Це дивовижне зоряне скупчення не перестає дивувати наукову спільноту відтоді, як було відкрито близько двадцяти років тому. Спочатку вважалося, що це незвично важка зірка. Однак тепер, завдяки даним високої роздільної здатності, ми можемо підтвердити склад скупчення і наявність у його центрі чорної діри середньої маси», – зазначають вчені.