Пустое место вместо дыры. В центре далекой галактики A2261-BCG по всем расчетам должна находиться очень большая черная дыра. Но, несмотря на интенсивные поиски, астрономы так и не обнаружили никаких следов этого гравитационного гиганта. Поэтому возникает вопрос: а не была ли эта сверхмассивная черная дыра каким-то образом выброшена из ядра галактики? Это могло бы произойти при слиянии двух галактик и их черных дыр.
Центральная галактика галактического скопления Abell 2261 уже много лет вызывает у астрономов недоумение. А все потому, что звездное скопление A2261-BCG, находящееся от нас на расстоянии 2,7 миллиарда световых лет, имеет необычайно богатый звездами и плотный для своих размеров центр. Исходя из галактической массы, в центре этой галактики должна находиться одна из крупнейших известных сверхмассивных черных дыр - по оценкам астрономов, ее масса должна составлять не менее десяти миллиардов солнечных масс.
Куда пропала черная дыра?
Однако, странно вот что: до сих пор астрономы там, где на самом деле должна располагаться черная дыра, не нашли ничего. Ни оптические снимки с помощью космического телескопа «Хаббл», ни исследования с помощью радиотелескопов так и не предоставили явных доказательств наличия там черной дыры. Правда, радиотелескоп Very Large Array все же обнаружил радиоизлучения из ядра A2261-BCG, но оказалось, что им уже 50 миллионов лет, и поэтому они не являются свидетельством присутствия там гравитационного гиганта в настоящее время.
Кайхан Гюлтекин из Мичиганского университета и его коллеги исследовали этот загадочный случай с помощью рентгеновского телескопа Chandra. Они искали рентгеновские лучи, которые обычно испускаются веществом, падающим в черную дыру. Для этого они просканировали центр галактики, а также четыре звездных скопления в ее окрестностях, а также точку, из которой исходило старое радиоизлучение.
Отсутствие следов рентгеновского излучения
Результат оказался таковым: «Наши анализы не показывают никаких точечных источников рентгеновского излучения в центре A2261-BCG, ни в оптическом центре галактики, ни в звездных скоплениях, ни в источнике радиоизлучения», - сообщили исследователи. Дополнительные исследования также показали, что это никак не могло быть связано с окутывающими облаками пыли или экранирующими холодными газами. «Все указывает на то, что у нас есть беспылевой вид на центр A2261-BCG», - заявили астрономы.
Но как же можно объяснить такое отсутствие типичного рентгеновского излучения? По словам Гюлтекина и его коллег, для этого есть только два варианта. «Либо в ядре A2261-BCG действительно нет черной дыры с массой в десять миллиардов солнечных масс, либо она накапливает очень мало вещества», - объясняют они. Последнее предположение было бы теоретически возможным, но ученые с большей вероятностью полагают, что верна все же их первая догадка.
«Даже если отсутствие доказательств не является доказательством отсутствия, наши наблюдения соответствуют тому обстоятельству, что в центральной части этой галактики нет черной дыры», - говорят астрономы.
Был ли гигант выброшен из системы?
Но куда же тогда делась эта черная дыра? Согласно популярной теории, почти каждая галактика имеет центральную черную дыру, которая движет ее развитием и вокруг которой вращаются ее звезды. Однако может оказаться и так, что этот центральный гравитационный гигант был выброшен из центра своей галактики во время столкновения с другой галактикой. Это может происходит тогда, когда черные дыры обеих галактик сливаются, и энергия выделяется в виде асимметричных гравитационных волн.
В таком случае черная дыра, образовавшаяся в результате слияния, действительно может быть выброшена из ядра галактики. Астрономы обнаружили первые свидетельства подобного случая несколько лет назад вблизи далекого квазара. Существуют ли такие выбитые черные дыры на самом деле, пока что окончательно доказано не было.
Свидетельства слияния
Для галактики A2261-BCG явных доказательств такого сценария также нет. Но есть некоторые свидетельства того, что эта галактика все же претерпела слияние, объясняют астрономы. В пользу этого говорят необычная масса и плотность галактического центра, с одной стороны, и заметный разрыв непосредственно в ядре, с другой: плотная звездная популяция начинается примерно в 2000 световых годах от центра галактике, но ровно посередине в ней находится довольно пустое пространство.
Этот разрыв мог возникнуть, когда две сверхмассивные дыры в родительских галактиках слились, и звезды в их непосредственной близости были вытолкнуты наружу. А высокая плотность звезд в окружающей зоне ядра могла оказаться результатом того, что там накапливался материал от обеих галактик. По мнению исследователей, такой сценарий также подтверждается и тем фактом, что ядро галактики смещено примерно на 2200 световых лет от ее географического центра.
Надежда на космический телескоп «Джеймс Уэбб»
По мнению астрономов, уже выявлены некоторые свидетельства того, что галактическая катастрофа произошла в галактике A2261-BCG около десяти миллионов лет назад. В этом случае две центральные сверхмассивные черные дыры после столкновения галактик слились, но затем были выброшены со своего центрального местоположения. Гюлтекин и его команда считают, что «исчезнувшая» черная дыра скрыта, но все еще находится где-то в центре этой галактики.
По словам исследователей, если это так, то космический телескоп «Джеймс Уэбб», который, как хочется надеяться, будет запущен осенью 2021 года, сможет отследить этого исчезнувшего гравитационного гиганта. Ведь разрешение этого инфракрасного телескопа выше, чем у «Хаббла» или «Чандры». Однако, если новый телескоп ничего не обнаружит, это сможет стать подтверждением того, что черная дыра A2261-BCG была полностью выброшена из центральной области своей галактики.
А пока поиски «исчезнувшей» черной дыры продолжаются.
0
