Млечный Путь, по предположениям некоторых учёных, усеян сотнями блуждающих малых черных дыр. Недавно исследователи заявили, что нашли способ, который позволит идентифицировать их. Обнаружение этих странных космических объектов могло бы пролить свет на формирование Млечного Пути и прочих галактик во Вселенной.
Никому достоверно не известно, как именно возник Млечный Путь. По одной из самый популярных теорий, «строительными блоками» Млечного Пути выступали карликовые галактики, которые столкнулись и слились в единое целое вскоре после Большого Взрыва.
Эта версия предполагает, что блуждающие черные дыры, масса каждой из которых составляет 1000-100000 солнечных масс, являются остатками когда-то существовавших карликовых галактик, из которых в последствии сформировался Млечный Путь.
Если предположить, что эта версия верна, то у каждого «строительного блока» нашей галактики была своя собственная центральная черная дыра. Во время слияния карликовых галактик, некоторые из черных дыр также объединились. По словам астрофизика Avi Loeb из Harvard University, который является автором научной статьи, посвящённой результатам данного исследования, новая единственная черная дыра ощутила на себе мощный удар от эмиссии от избыточных гравитационных волн, исходящих в противоположном направлении.
В большинстве случаев этот удар позволяет черной дыре нарастить скорость, которой вполне достаточно, чтобы переместиться от места слияния карликовых галактик, однако такого ускорения, как правило, недостаточно, чтобы покинуть регион. По мнению Avi Loeb, аналогичное могло произойти и с черной дырой нашей галактики, то есть новая центральная чёрная дыра могла бы сформироваться в карликовой галактике посредством аккреции (прироста) газа.
После того, как галактика становится достаточно массивной, черные дыры просто не способны «сбежать». Одна из черных дыр разрослась, превратившись в сверхмассивную черную дыру, которая, как полагают астрономы, существует в центре Млечного Пути, масса которой в 4 млн. раз превышает солнечную. Loeb, полагает, что в далёком «гало» Млечного Пути существуют сотни блуждающих черных дыр, оставшихся после формирования нашей галактики от карликовых галактик.
Loeb отмечает, что «гало», или ореол, Млечного пути служит своего рода «резервуаром» для блуждающих черных дыр, которые изначально жили в ядрах маленьких галактик, которые в последствии слились.
Но как их обнаружить, ведь ни для кого не секрет, что невозможно наблюдать за черными дырами напрямую, к тому же «бродяги» могут находиться где угодно в космическом пространстве? Однако Loeb и аспирант Xiawei Wang уверяют, что знают как это сделать.
По словам Loeb, когда черные дыры проходят через газовый диск галактики Млечный путь, возникает ударная волна, подобная звуковым волнам, создаваемым сверхзвуковыми самолётами. Ударная волна ускоряет электроны к высоким энергиям и те излучают радиоволны, которые астрономы могут обнаружить. Он отмечает, что эти радиоволны можно идентифицировать посредством радио-обсерваторий. Учёный полагает, что если такаю ударную волну удастся обнаружить, то появится возможность проводить наблюдения за скоплениями звёзд, расположенных вблизи блуждающих черных дыр, а, возможно, и за рентгеновским излучением от самой черной дыры, возникающим в результате слияния газа.
Этот метод будет «хорошим новым способом выявления теоретически предсказанных блуждающих черных дыр Млечного Пути», считает астрофизик Jeremy Darling и University of Colorado, который не принимал участия в исследованиях. По его словам, научная публикация Wang and Loeb показывает, что эти черные дыры могу создавать ударные волны, проходя диск нашей галактики, которые эффективно освещают и делают их доступными для наблюдений.
Астрофизик в принципе согласен с тем, что ударные волны не составит труда обнаружить с помощью «технических средств», использующих радио- и инфракрасные волны.
Darling предупреждает, что это будет нелегко, поскольку придётся искать «иголку в стоге сена». Это самая распространённая проблема в астрономии, так как есть огромное множество объектов в диске Млечного Пути, которые испускают свет в радио- и инфракрасном диапазонах.
Кроме того, этот процесс усложняется ещё и тем, что астрономы рассматривают нашу галактику с боку, в результате чего многие объекты накладываются друг на друга вдоль линии визирования.
Напомним, что в рамках более раннего исследования Loeb вместе со своим бывшим студентом Ryan O’Leary предлагал иной способ обнаружения блуждающих черных дыр. По их предположениям, такие черные дыры окружены звездными скоплениями, которые были изначально связаны с ними.
Эти кластеры, по мнению Loeb, кардинально отличаются от шаровых звёздных скоплений, поскольку крепко связаны гравитацией с черными дырами. Поэтому кластеры довольно компакты и их диаметр не превышает нескольких световых лет.
Loeb and O’Leary удалось идентифицировать несколько кандидатов и в настоящее время они собирают спектроскопические данные по ним, которые и позволят установить, если ли возле них блуждающие черные дыры.
