|
Есть ли у сверхмассивной черной дыры Млечного Пути спутник
|
|
|
|
В центре нашей галактики находится чудовищная черная дыра. Известная как Стрелец A*, она имеет массу 4,2 миллиона солнц и находится всего в 27 000 световых лет от Земли. Sag A* — ближайшая сверхмассивная черная дыра и одна из двух, которые мы наблюдали напрямую. Он настолько близок, что мы даже можем видеть звезды, вращающиеся вокруг него. Некоторые из этих звезд мы наблюдаем уже более 20 лет, а это значит, что мы очень хорошо знаем их орбиты. Мы использовали эти орбиты для определения массы Sag A*, но новое исследование рассматривает другой вопрос: есть ли у черной дыры нашей галактики спутник? Большинство галактик содержат сверхмассивную черную дыру, а некоторые галактики содержат две. Это вызвано галактическими слияниями, когда черная дыра одной галактики захватывается другой. Из наблюдений мы знаем, что в нашей галактике нет двух сверхмассивных черных дыр. На орбите Sag A* могут быть черные дыры звездной массы, но текущие наблюдения не будут достаточно чувствительными, чтобы обнаружить их. Другая возможность заключается в том, что существует промежуточная черная дыра, вращающаяся вокруг звезды Sag A*, которая находится в центре внимания этой работы.
|
|
|
Черная дыра промежуточной массы (IMBH) имеет массу от сотен до тысяч солнц. Они не образовались в результате коллапса массивной звезды и не являются гравитационными семенами галактик. Они были обнаружены только недавно благодаря гравитационным волнам слияния черных дыр, поэтому они недостаточно изучены. Мы даже не знаем, насколько они распространены. Но если IMBH вращается вокруг Sag A*, его гравитационное притяжение повлияет на орбиты ближайших звезд, которые также вращаются вокруг нашей сверхмассивной черной дыры. В этом исследовании, доступном на сервере препринтов arXiv, команда изучила орбиту звезды, известной как S0-2 или S2. У него одна из ближайших к Sag A* орбит с периодом обращения всего 16 лет. Она вращается вокруг черной дыры так близко, что при расчете ее орбиты необходимо учитывать общую теорию относительности, и у нас есть данные наблюдений за ней более чем за два десятилетия. Если поблизости есть IMBH, он должен повлиять на S0-2.
|
|
|
|
Команда обнаружила, что в пределах наблюдения не было никаких свидетельств гравитационных возмущений на орбите S0-2. Это не означает, что в этом районе нет черной дыры промежуточной массы, но устанавливает некоторые верхние границы для массы, если она существует. Основываясь на данных, если гипотетическая IMBH вращается за пределами орбиты S0-2, скажем, с радиусом орбиты от 1000 до 4000 а.е., то она может иметь массу не более 1000-10000 солнц. Если есть IMBH, вращающаяся вокруг Sag A* ближе, чем S0-2, то она может иметь массу не более 400 солнц. Это не жесткие ограничения, но они подтверждают, что вокруг Стрельца A* не существует большой промежуточной черной дыры. Если у него есть компаньон IMBH меньшего размера, в настоящее время мы не можем его обнаружить.
|
|
|
|
Источник
|
