Проблема с чёрными дырами заключается в том, что их трудно увидеть. Обычно мы можем обнаружить их присутствие только тогда, когда мы можем зафиксировать их гравитационное воздействие на другие объекты. И если существуют чёрные дыры-изгои, просто путешествующие по галактике и не привязанные к другому светящемуся астрономическому объекту, обнаружить их было бы чертовски сложно. Но теперь у нас есть новый набор данных для этого.
Gaia только что выпустила свой третий массивный набор данных, который содержит астрометрические данные для более чем 1,5 миллиарда звёзд, что составляет около 1% от общего числа звёзд в галактике. Согласно новой статье Джеффа Эндрюса из Университета Флориды и Северо-Западного университета, Gaia может обнаружить возмущения, вызванные блуждающей чёрной дырой, кратковременно взаимодействующей с одной из 1,5 миллиардов звёзд в каталоге. К сожалению, маловероятно, чтобы такое взаимодействие действительно имело место во время наблюдений проведённых Gaia.
Этот набор данных является третьим в серии, который отлично подходит для поиска компаньонов звёзд. Светящиеся звёзды – специальность Gaia, но у многих из них есть “тёмные спутники”, которые не так заметны, как их светящиеся партнёры. Не все эти тёмные спутники являются чёрными дырами – некоторые из них могут быть мёртвыми звёздами, которые уже сожгли своё топливо, но не были достаточно массивными, чтобы образовать чёрную дыру.
Исследователи пытались ответить на три вопроса. Во-первых, как именно учёные могут использовать данные Gaia, чтобы найти сигнатуры этих тёмных спутников. Во-вторых, содержат ли данные намёки на бинарные орбитальные отношения с орбитальными периодами, которые превышают временную шкалу наблюдений. В-третьих, могут ли эти тёмные компаньоны оказаться блуждающими чёрными дырами.
По оценкам, количество чёрных дыр в Млечном Пути составляет от 10 миллионов до 1 миллиарда, что составляет от 0,01% до 1% от вероятного общего числа звёзд в галактике. Но большинство из них размером всего со звезду, и их чрезвычайно трудно обнаружить, используя обычные данные. Однако их притяжение может быть легко обнаружено в наборе данных Gaia.
Сама Gaia собирает астрометрические данные, которые определяют положение, движение и размеры звёзд. Любое взаимодействие с чёрной дырой, каким бы мимолётным оно ни было, потенциально может повлиять на любой из этих показателей. Это просто вопрос понимания: что именно искать.