Согласно новому исследованию, яркий рентгеновский источник в массивном звёздном скоплении на окраине 6dFGS gJ215022.2-055059, линзовидной галактики, находящейся на расстоянии около 806 миллионов световых лет от Земли, представляет собой чёрную дыру средней массы.
Астрономы знают, что чёрные дыры, в 10-100 раз превышающие массу Солнца, являются остатками умирающих звёзд, а сверхмассивные чёрные дыры, масса которых в 100 тысяч раз превышает массу Солнца, населяют центры большинства галактик.
Но по всей Вселенной разбросано несколько чёрных дыр более таинственного типа.
Эти чёрные дыры средней массы, от 100 до 100 000 солнечных масс, являются весьма редкими объектами, поэтому крайне важно тщательно изучить их и понять, как они сформировались.
“Это именно то, что “Хаббл” позволил нам сделать”, – сказал ведущий автор работы доктор Даченг Лин, астроном из Университета Нью-Гемпшира.
В 2006 году рентгеновская обсерватория “Чандра” (НАСА) и космический телескоп XMM-Newton (ЕКА) обнаружили мощную вспышку рентгеновских лучей, но было неясно, произошла она в нашей галактике или в какой-то другой.
Астрономы связали этот сигнал со звездой, которая слишком близко подошла к гравитационно мощному компактному объекту, подобному чёрной дыре и была разорвана ей на части.
Удивительно, но источник рентгеновского излучения, названный 3XMM J215022.4-055108, не был расположен в центре галактики, где обычно находятся массивные чёрные дыры.
Это вселяло надежду на то, что виновником была чёрная дыра средней массы, но сначала нужно было исключить ещё один возможный источник рентгеновской вспышки: нейтронную звезду в Млечном Пути, остывающую после нагревания до очень высокой температуры.
Поэтому космический телескоп “Хаббл” был направлен на источник рентгеновского излучения для определения его точного местоположения.
Глубокое изображение с высоким разрешением подтвердило, что рентгеновские лучи исходили не от изолированного источника в Млечном Пути, а от отдалённого плотного звёздного скопления на окраине 6dFGS gJ215022.2-055059 – как раз того места, где астрономы и ожидали найти доказательства присутствия чёрной дыры средней массы.
Звёздное скопление, которое является домом для 3XMM J215022.4-055108, может быть ядром карликовой галактики с меньшей массой, которая была поглощена её нынешней галактикой.
Доктор Лин и его коллеги также просмотрели архив данных XMM-Newton, выполнив поиск среди сотен тысяч источников, чтобы найти убедительные доказательства этого единственного кандидата.
После обнаружения рентгеновское излучение от разрушенной звезды позволило астрономам оценить массу чёрной дыры – примерно в 50 000 раз массивнее Солнца.
Изучение происхождения и эволюции чёрных дыр промежуточной массы, может дать ответ на вопрос о том, как появились сверхмассивные чёрные дыры, которые астрономы находят в центрах массивных галактик.
