На протяжении нескольких десятилетий, ученые имели веские доказательства, для существования двух различных классов черных дыр; дыр с массой звездной величины, порядка 10 солнечных масс и сверхмассивных, расположенных в центрах галактик, масса которых варьируется от сотен тысяч и до миллиардов масс солнца.

Но есть ли черные дыры промежуточной массы? Тайна до сих пор оставалась нераскрытой.

Доказательства существования этих объектов оставалось спорным, и не было убедительных доводов, что существуют промежуточные черные дыры, в галактике.

Недавно группа исследователей, нашла в рентгеновских данных, подпись средних по массе черных дыр, в галактике М82, находящейся в 12 миллионах световых километров от Земли.

«Это первый случай обнаружения сразу двух черных дыр, средней массы, в одной галактике», говорит Хуа Фен из университета Цинхуа, в Китае. Ученые привели два документа с описанием результатов исследования.

«Их расположение вблизи центра галактики, может содержать сведения о происхождении крупных, сверхмассивных черных дыр, находящихся в центрах галактик».

Одним из возможных механизмов, для формирования сверхмассивных черных дыр, предполагают цепную реакцию столкновения звезд, в компактных звездных скоплениях, что приводит к накоплению очень массивных звезд, которые в процессе распада, формируют черную дыру промежуточной массы. Со временем, звездные скопления, опускаются к центру галактики, где черные дыры промежуточной массы сливаются, образуя сверхмассивную черную дыру.

В этом процессе, кластеры, которые не обладали достаточной массой, или располагались недостаточно близко к центру галактики, выживают, неся в себе черные дыры.

«Мы не можем сказать, так ли произошло в М82, но мы знаем, что могут существовать оба этих варианта», говорит Фил Карет, из университета штата Айова, являющийся одним из авторов исследования, «Кроме того, М82, является ближайшим к нам местом, в котором условия аналогичны тем, что существовали в ранней Вселенной, с большим количеством зарождающихся звезд».

Данные по этим дырам, получают методом измерения и анализа их рентгеновского излучения, яркости и спектра, с течением времени.

Данные обсерваторий Чандра и XMM-Newton, показывают, что изменения излучения одного из этих объектов, аналогично черным дырам небольшой массы, найденным в Млечном Пути. Используя эту информацию и теоретические модели, команда рассчитала массу этого объекта, она составляет от 12000 до 43000 масс Солнца. Эта масса, достаточна для обильного излучения Х-лучей, путем мощного притягивания газа, непосредственно из своего окружения.

Черная дыра, находится приблизительно на расстоянии 290 световых лет от центра галактики М82. По оценкам авторов исследования, так близко она может находится только если в момент рождения, ее масса была более 30000 солнечных, иначе ее притянуло бы к центру галактики. То есть она, просто соединилась бы со сверхмассивной черной дырой.

Второй объект, расположен в 600 световых годах в проекции от центра галактики М82.

Периодические и случайные всплески рентгеновского излучения, являются прямым доказательством того, что в диске окружающем второй объект, находится раскаленный газ, который и является источником излучения. Подробные данные рентгеновского излучения, показывают, что диск газа простирается вплоть до самой стабильной орбиты вокруг черной дыры.

Подобное поведение существует и в нашей галактике, вокруг черных дыр, масса которых невелика, Но это вероятно первый кандидат на роль черной дыры, промежуточной массы. Радиус стабильной внутренней орбиты, зависит от массы и угла наклона черной дыры. Наилучшей моделью для излучения в рентгеновском диапазоне, является быстро вращающаяся черная дыра, с массой в диапазоне от 200 до 800 масс Солнца.

«Результаты, полученные в этих исследованиях, являются одними из самых сильных доказательств существования черных дыр, с промежуточной массой, на сегодняшний день», заявил Фен «Эти доказательства, выглядят так же убедительно, как и хорошо изученные примеры черных дыр звездной массы в нашей галактике».

По материалам сайта http://art-science.com.ua/

Об авторе

(RusArticles SC #2280823)

Источник - http://www.rusarticles.com/nauchnye-issledovaniya-statya/obnaruzhen-novyj-klass-chernyx-dyr-2280823.html