Радионаблюдения не выявили черную дыру в центре Омега Центавра
Омега Центавра – это наиболее крупный и яркий глобулярный кластер в Млечном Пути, содержащий примерно десять миллионов звезд. Наблюдения астрономов в этом году помогли выявить возможность существования черной дыры промежуточной массы в его центре, о чем свидетельствовало быстрое движение семи звезд, которые вряд ли смогли бы оставаться связанными без мощного гравитационного влияния. Однако недавние исследования на радиотелескопах не смогли подтвердить присутствие этой черной дыры.
Промежуточные черные дыры представляют собой недостающую часть в нашей концепции о формировании черных дыр. Мы знаем, что Черные дыры звездной массы возникают из умирающих звезд, с массами до 200 солнечных масс. Мы также знаем, что сверхмассивные черные дыры, вес которых составляет миллионы или даже миллиарды солнечных масс, доминируют в центрах галактик. Однако черные дыры промежуточной массы, масса которых располагается между этими extremes, остаются редкостью. Существует лишь несколько кандидатов на их существование, и их подтверждение представляет собой серьезную задачу для астрономов.
Студия с использованием телескопа Hubble провела наблюдения 1,4 миллиона звезд в Омега Центавра на протяжении двух десятилетий. Внутри кластера наблюдали семь звезд, которые движутся так быстро, что должны были бы уйти из поля гравитации, но остаются связанными. Гравитационное воздействие, удерживающее их в пределах кластера, указывает на черную дыру с массой не менее 8200 солнечных масс, хотя оценки достигают 47000 солнечных масс.
Ангирабен Махида и его коллеги решили исследовать аккреционную сигнатуру черной дыры. Когда черные дыры поглощают окружающий газ и пыль, образуется горячий аккреционный диск, излучающий в диапазоне электромагнитного спектра, в том числе радиоволны. Команда использовала Австралийский Телескоп Компактной Комплектации, чтобы наблюдать центральный регион Омега Центавра в течение примерно 170 часов, достигнув чувствительности в 1.1 микроджански на 7.25 гигагерцах. Это стало наис чувствительным радиографическим изображением кластера, полученным на данный момент.
К сожалению, результаты оказались негативными. Исследователи не выявили никакого радиовыделения в предполагаемых центрах кластера, где должна находиться черная дыра.
Отсутствие обнаружения ставит ограничения на поведение черной дыры. Используя фундаментальную плоскость активности черных дыр, которая связывает массу черной дыры с ее радиационной и рентгеновской светимостью, команда вычислила, что любая черная дыра промежуточной массы в Омега Центавра должна иметь крайне низкую эффективность аккреции. Верхний предел этой эффективности составляет всего 0.004, что означает, что менее полпроцента энергии, полученной от падающего материала, конвертируется в радиацию.
Это экстремальное состояние тишины не является полным сюрпризом. Омега Центавра, скорее всего, представляет собой обнаженное ядро карликовой галактики, поглощенной Млечным Путем миллиарды лет назад. Центральные области кластера могут просто недостаточно обеспечены газом, чтобы черная дыра могла аккретировать. В отличие от газонасыщенных сред вокруг сверхмассивных черных дыр в активных галактиках или звездных спутников, питающих черные дыры звёздной массы, эта черная дыра промежуточной массы, похоже, находится в относительной пустыне, лишенной топлива и, соответственно, безмолвной по всему электромагнитному спектру.
