Черная дыра с сигналами в ритме босановы

Американские астрономы впервые более точно определили массу редкой черной дыры, имеющей промежуточные размеры. Они использовали для этого регулярный ритм, с которым материя вокруг черной дыры испускает рентгеновские вспышки. Он почти соответствует музыкальному ритму босановы. Дальнейшие исследования должны выяснить механизм образования черной дыры, имеющей среднюю массу, пишут исследователи в журнале "Nature"

Черные дыры не редкость во Вселенной: только в нашей родной галактике может быть около 100 миллионов этих загадочных астрономических объектов. Почти все они принадлежат одной из двух категорий:

1. Имеющие 10-100-кратную массу нашего Солнца черные дыры являются остатками сгоревших звезд.
2. Космические тяжеловесы - сверхмассивные черные дыры, чья масса равна нескольким миллионам масс Солнца. Вероятно, они в находятся центре большинства галактик.

Таинственные промежуточные черные дыры

Однако есть и третья, намного более загадочная категория: промежуточные черные дыры, обладающие массой от пары сотен до тысячи солнечных. Они настолько редкие и труднодоступные для наблюдения, что их существование долгое время вообще было под вопросом. До сих пор нет никакого объяснения, как они могут возникать. "Астрономов давно интересует вопрос, есть ли эти объекты или они не существуют? Какими свойствами они обладают, - говорит Ричард Мушоцкий (Richard Mushotzky) из Университета штата Мэриленд. - До сих пор мы не имели никаких данных для ответов на эти вопросы".

Вид галактики Messier 82 и черной дыры M82 X-1 Фото: © NASA

Астрономы под его руководством наиболее точно вычислили такую промежуточную черную дыру, доказав тем самым, что эти загадочные объекты действительно существуют. Масса черной дыры под каталожным номером M82 X-1 приблизительно в 428 раз превышает массу Солнца. Ее местоположение - галактика Messier 82 созвездия Большой Медведицы - от нас удалена на 12 млн. световых лет. Ее масса соответствует, по мнению исследователей, именно массе черной дыры промежуточной категории.

Определение массы с помощью ритма босановы

Доказать это помог исследователям счастливый случай: черная дыра M82 X-1 мигает в очень знакомом ритме. Вернее, это мерцание исходит из облака материи, окружающего черную дыру и излучающего свет в видимом и рентгеновском диапазонах, что и позволяет обнаруживать обычно невидимые черные дыры.

Возникновение ритмичных рентгеновских импульсов черных дыр на примере объектов: GRS 1915 и IGR J17091 обнаружено спутниковым телескопом Росси (RXTE) Фото: © NASA Goddard

Ведущий автор Дхеерай Пашам (Dheeraj Pasham) обнаружил рентгеновские данные M82 X-1, записанные спутниковым телескопом Росси: две повторяющиеся вспышки на частотах 5,1 Гц и 3,3 Гц в отношении 3:2. Мушоцкий сравнивает эти вспышки с пылинками в канавках виниловых пластинок: их музыкальный ритм соответствовует латиноамериканской босанове, хотя и очень быстрой.

Последующая работа для теоретиков

Такой регулярный ритм позволил астрономам вычислить массу черной дыры. Для небольших черных дыр этот метод был ранее успешным, а для промежуточной категории и ее доказательства стал совершенно новым. M82 X-1 и раньше была в списке многочисленных кандидатов на роль черных дыр. имеющих среднюю массу. Но общепринятыми методами нельзя было точно вычислить массу неуловимых объектов и узнать точную категорию. Ритм 3: 2 разрешил эту проблему.

Как возникают промежуточные черные дыры, астрономы пока объяснить не могут - это должно стать целью дальнейших исследований: "Нам сначала нужно было подтвердить их существование, - поясняет Дхеерай Пашам. - Теперь к работе могут приступить теоретики". Однако телескоп Росси для дальнейших исследований больше не доступен: в начале 2012 года НАСА закрыло этот проект. Но в течение двух лет должен стартовать NICER, который будет выполнять такие задачи. Пашам уже определил для исследования телескопа NICER шесть вероятных промежуточных черных дыр, пишет scinexx.de.