Новое исследование показывает, что в Млечном Пути может находиться огромное количество черных дыр, которые не излучают свет. Моделирование, проведенное учеными, указывает на присутствие примерно 170 миллионов таких тел, распределенных по всей галактике.
Это исследование привело к созданию вероятной карты этого «галактического подполья», детализирующей то, как возникли эти черные дыры, где они могут находиться, и какие будущие сигналы могут помочь астрономам в их обнаружении.
Проблема обнаружения объектов, не излучающих свет
Черные дыры звездной массы образуются после гибели массивных звезд. Когда запас топлива этих звезд иссякает, их ядро коллапсирует, образуя область экстремальной плотности, из которой даже свет не может вырваться.
Такое поведение делает наблюдение за этими объектами чрезвычайно сложным. Поскольку телескопы в значительной степени зависят от света для изучения Вселенной, многие черные дыры остаются скрытыми.
Чтобы определить существующее количество, команда под руководством астрофизика Тома Уэгга из Flatiron Institute в США разработала симуляции эволюции Млечного Пути на протяжении его 13,6 миллиардов лет истории. Эти модели отслеживали такие процессы, как рождение звезд, звездные взрывы, образование черных дыр и изменения в структуре галактики.
Результаты этих симуляций показывают, что в ходе своего пути Млечный Путь мог образовать около 170 миллионов черных дыр звездной массы.
Несмотря на значительное число, исследователи подчеркивают, что эти объекты довольно рассеяны. В области, соответствующей Солнечной системе, оценка составляет одну черную дыру на каждые 6250 кубических парсек, что представляет собой обширное космическое пространство.
Расчеты также показывают, что эти тела не обязательно находятся в точном месте своего образования. Взрывы сверхновых способны выбросить недавно образованные черные дыры за пределы галактики, что приводит к распределению, отличному от того, которое наблюдается среди звезд.
Симуляции представили следующие выводы:
- Диск черных дыр толще звездного диска Млечного Пути;
- Черные дыры меньшей массы, как правило, удаляются дальше от галактической плоскости;
- Более интенсивные взрывы могут придавать больший импульс недавно образованным объектам;
- Текущее расположение этих тел содержит признаки их происхождения.
Черные дыры могут раскрыть прошлое галактики
По мнению исследователей, наблюдение за этими объектами в будущем может помочь ответить на вопросы о том, как взрываются гигантские звезды и как сами черные дыры возникают.
Масса и движение этих тел могут служить записями событий, произошедших миллионы или миллиарды лет назад. Это позволит сравнить различные модели, относящиеся к взрывам сверхновых и эволюции галактики.
Даже если большая часть этих черных дыр останется скрытой, новые астрономические обзоры имеют потенциал подтвердить прогнозы, сделанные симуляциями. Если собранные данные подтвердят расчеты, так называемое «галактическое подполье» может стать своего рода космическим архивом, хранящим информацию об истории Млечного Пути.
