В поисках черных дыр промежуточной массы: как микролинзирование быстрых радиовсплесков может помочь в их обнаружении
Астрономы давно подозревают, что черные дыры организованы по иерархии масс. В этой структуре существуют сверхмассивные черные дыры (СМЧД), такие как находящаяся в центре нашей Галактики, и черные дыры звездной массы, возникающие в результате коллапса звёзд. Однако промежуточные черные дыры (ПЧД), которые предположительно располагаются между этими категориями, до сих пор не обнаружены.
ПРИМЕРЫ И ТЕОРИЯ
Промежуточные черные дыры теоретически имеют массу от 100 до 100 000 солнечных масс. Исследования, проведенные в 2008 году в кластере Омега Центавра, предоставили возможность обнаружения одной из таких черных дыр, однако последующие проверки поставили под сомнение это открытие. В результате, стало ясно, что существование ПЧД пока не подтверждено.
Совсем недавно группа исследователей предложила новый метод для их поиска, используя гравитационное микролинзирование быстрых радиовсплесков (БРВ). Исследование, возглавляемое Хуанем Чжоу из Школы физики и оптоэлектронной инженерии Университета Янцзы, демонстрирует, как БРВ могут служить эффективным инструментом для нахождения ПЧД.
МЕТОД ГРАВИТАЦИОННОГО МИКРОЛИНЗИРОВАНИЯ
БРВ — это кратковременные радиоволновые импульсы, продолжающиеся от долей микросекунды до трёх секунд. Происхождение этих всплесков на сегодняшний день вызывает много вопросов, однако исследователи предполагают, что микролинзирование этих ярких сигналов может указывать на наличие ПЧД.
Используя каталог БРВ, полученный в результате Канада-Гидроген Интенсивного Маппинга Эксперимента (CHIME), команда обнаружила два сигнала, которые могут быть связаны с ПЧД.
Массы, вложенные в эти сигналы, составляют от 539 до 609 солнечных масс и от 1544 до 2571 солнечных масс соответственно. Эти диапазоны полностью соответствуют предполагаемым характеристикам ПЧД.
ПУТИ ИСЛЕДОВАНИЙ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Если два выявленных объекта действительно являются ПЧД, они могут представлять собой первобытные черные дыры (ПЧД) — изолированного типа, существующего вне галактик и скоплений галактик. Научные теории предполагают, что такие объекты могут составлять значительную часть темной материи во Вселенной: около 4%. Если же ни один из сигналов не является настоящим гравитационным микролинзированием, это ограничивает возможное количество ПЧД с массами более 300 солнечных масс до 13% от общего объёма темной материи.
Исследования требуют более глубокого понимания БРВ и их внутренних механизмов излучения, чтобы определить, действительно ли наши наблюдения являются надежными сигнальными событиями. Проведение дальнейших наблюдений за БРВ, а также изучение связи микролинзирования и ПЧД, станет важным шагом для решения одной из самых увлекательных загадок астрофизики.
