До сих пор ученые наблюдают, в основном, черные дыры небольших или наоборот, очень больших размеров – средних среди них крайне мало. Куда же они исчезли?
В центре звездного кластера М15 есть крупная черная дыра – около 4 тыс. солнц
Черная дыра глазами художника
Астрономам известно множество черных дыр размерами не больше Солнца – и много колоссальных, массой в миллионы и даже миллиарды солнц (об одном таком рекордсмене мы писали совсем недавно: «Черный великан»). Однако лишь несколько наблюдений показывают существование черных дыр «нормального» веса, примерно в 1000 солнечных масс. Ряд гипотез пытается объяснить существование этих черных дыр промежуточной массы (Intermediate-Mass Black Holes, IMBH). В частности, считается, что они появляются в результате слияния более мелких черных дыр со звездами или друг с другом, которое происходит в сравнительно густонаселенных областях – звездных глобулярных кластерах. В нашей галактике таких кластеров насчитывается около 150-ти. Но главное – куда они потом исчезают?
Недавние теоретические эксперименты, проведенные группой американских астрономов во главе с Келли Холли-Бокельманн (Kelly Holley-Bockelmann) показали, что новорожденные средние черные дыры могут выбиваться из своих кластеров и отправляться в долгое одинокое путешествие по галактике. При этом они становятся практически недостижимыми для обнаружения нашими приборами.
Ученые вдохновлялись недавними теоретическими исследованиями слияния черных дыр с различными массами и разными спинами (направлениями вращения). Тогда было показано, что такое слияние порождает в космосе возмущения, мощные гравитационные волны (кстати, до сих пор не обнаруженные экспериментально – мы писали об этом в статье «Рябь пространства-времени»). Они разгоняют образовавшуюся в результате слияния черную дыру до скоростей в сотни, а то и тысячи километров в секунду. Холли-Бокельманн с коллегами показали, что это взаимодействие может выбросить черную дыру за пределы звездного кластера, где она сформировалась. По их расчетам, от 70 до 98% (в зависимости от ряда факторов, включая массу) средних черных дыр (IMBH), появившихся в недрах кластера, выбрасываются из нее.
Все это может означать, что вокруг Млечного пути движутся сотни IMBH – и, пока они не сталкиваются с материей и не начинают отбрасывать мощные джеты – потоки раскаленного газа – они остаются невидимы. Все это может объяснить, отчего до сих пор нам известно так мало подобных объектов.
Источник Проблема середнячков
