В созвездии Тельца находится скопление из нескольких сотен звезд, известное как Гиады. Скопление находится всего в 150 световых годах от Земли и может содержать черную дыру звездной массы.
Идея о черных дырах, скрывающихся в звездных скоплениях, не нова. В скоплениях часто есть большие яркие звезды, которые в конечном итоге станут нейтронными звездами или черными дырами, поэтому вполне вероятно, что более ранние звезды уже прошли этот путь. Проблема в том, чтобы доказать это. Если черная дыра не будет активно поглощать близлежащий материал, она будет темной и ее будет трудно увидеть среди скопления ярких звезд. Поэтому астрономам придется использовать косвенные наблюдения, чтобы обнаружить черную дыру.
Чтобы найти черные дыры, команда сравнила наблюдения скопления Гиады, полученные космическим кораблем Gaia, с компьютерным моделированием N тел. Гиады — это рассеянное скопление звезд, поэтому оно слабо гравитационно связано. Иногда близкое столкновение двух звезд выбрасывает одну из них из скопления. Другие близкие сближения подтолкнут звезду ближе к центру скопления, что сделает ее более прочно связанной с скоплением. Все это способствует тому, как плотность звезд внутри скопления меняется в зависимости от расстояния от его центра.
Одна из вещей, которую команда сравнила, — это так называемый радиус половинной массы. Это радиус, в пределах которого содержится половина массы скопления. При наличии нескольких черных дыр скопление должно быть немного более плотным, и, следовательно, радиус полумассы должен быть меньше. Другим аспектом является центральная плотность, которая должна немного возрасти, если присутствуют черные дыры. Учитывая все это, сравнение моделирования N-тел и данных Gaia показывает, что лучшая модель предсказывает наличие 2 или 3 черных дыр звездной массы.
К сожалению, результаты не являются окончательными. Хотя 2-3 черные дыры лучший подходит для данных наблюдений, модель без черных дыр или до 5 черных дыр все еще является разумной. А центральный всплеск плотности скопления — это не то, что наблюдения Гайи были достаточно чувствительными, чтобы наблюдать. Команда даже изучила 56 звезд в скоплении, которые были кандидатами на двойные звезды, на тот случай, если одна из них была звездой, вращающейся вокруг черной дыры, но ни один из кандидатов не соответствовал компаньону черной дыры.
Таким образом, хотя вполне возможно, что Гиады содержат черную дыру звездной массы, для уверенности потребуются дополнительные наблюдения. Только тогда мы действительно узнаем, скрывается ли среди нас монстр.
Ссылка: Торниаменти, Стефано и др. «Черные дыры звездной массы в звездном скоплении Гиады?» Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества 524.2 (2023): 1965–1986.
