|
Скрытая популяция черных дыр без компаньонов
|
|
|
|
До сих пор почти все черные дыры звездной массы, обнаруженные астрономами, были найдены в двойных системах. Однако астрономы давно подозревали, что эти двойные черные дыры являются исключением и что в Млечном пути большинство из них существуют поодиночке.
|
|
|
|
С помощью новых симуляций исследователи под руководством Вагга из Института Флатирон в Нью-Йорке рассчитали, что более 90% черных дыр звездной массы в нашей галактике могут быть изолированы таким образом, что указывает на возможность существования огромного резервуара еще не наблюдавшихся тел. Результаты их работы опубликованы на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
Черные дыры без компаньонов и неуловимые
|
|
|
|
По определению, черные дыры не могут излучать свет на любой длине волны. В результате единственный способ обнаружить их — это их гравитационное воздействие на другие объекты, такие как звезда-компаньон, которая разрывается или нагревается. Поскольку у одиночных черных дыр мало окружающего материала, который можно было бы разрушить, они, по сути, невидимы, что делает изучение формирования и эволюции черных дыр с течением времени чрезвычайно сложным для астрономов.
|
|
|
|
Пока не улучшатся методы наблюдений, нет четкого решения этой проблемы, но астрономы все еще могут многое узнать из моделирования. В своем исследовании команда Вагга разработала модель истории Млечного Пути, моделирующую рождение, эволюцию и гибель звезд на протяжении миллиардов лет.
|
|
|
|
|
|
|
Их моделирование также учитывало взрывы сверхновых, которые порождают черные дыры, и отдачи, которые могут выбрасывать их за пределы галактики. Запустив эту модель вперед во времени, исследователи смогли оценить, сколько черных дыр должно существовать сегодня, где они, вероятно, находятся и с какой скоростью они движутся.
|
|
|
|
Скрытая популяция
|
|
|
|
Результаты показывают, что около 91% черных дыр звездной массы Млечного Пути в настоящее время изолированы, без звезды-компаньона, которая могла бы их выдать, и что примерно 3% набрали достаточную скорость от своих первоначальных толчков, чтобы полностью покинуть галактику. Это оставит лишь небольшую часть черных дыр в двойных системах, на которые обычно полагаются астрономы для обнаружения, что подразумевает, что изученная до сих пор популяция представляет собой плохую выборку того, что действительно существует во Вселенной.
|
|
|
|
Благодаря предстоящим данным с космического телескопа Roman, следующему выпуску данных Gaia и различным спектроскопическим обзорам многие астрономы надеются, что черные дыры можно будет обнаружить более тонкими методами, такими как искривление света фоновых звезд под действием их гравитации.
|
|
|
|
С помощью своих симуляций команда Вагга теперь предлагает прогнозируемую карту того, где и что искать в этих неуловимых телах. Используя эти прогнозы в качестве ориентира, астрономы смогут лучше проверить свои модели гибели звезд и образования черных дыр на гораздо большей и более репрезентативной выборке скрытой популяции галактики.
|
|
|
|
Источник
|
