Обнаружена блуждающая сверхмассивная черная дыра

Ученые-астрономы, работающие с космической рентгеновской обсерваторией Chandra X-ray Observatory и космическим рентгеновским телескопом XMM-Newton, обнаружили чрезвычайно яркий переменный источник рентгеновского излучения, который располагается далеко от центра галактики, в которой он и находится. По всем признакам этот специфический космический объект является ничем иным, как блуждающей черной дырой, оставшейся "неприкаянной" после слияния большой галактики с галактикой меньших размеров.

Обычно сверхмассивные черные дыры, масса которых превышает массу Солнца от 100 тысяч до 10 миллиардов раз, располагаются в центре большинства галактик. Так же существуют черные дыры с промежуточной массой, от 100 до 100 тысяч раз превышающей массу Солнца. Черные дыры этих обоих типов очень редко находят в периферийных районах больших галактик после их столкновения с другими галактиками, имевшими в центре черную дыру соответствующего типа.

Вышеупомянутая группа ученых объявила об обнаружении еще одной блуждающей черной дыры на краю двояковыпуклой галактики SDSS J141711.07+522540.8 (GJ1417+52), которая расположена на удалении 4.5 миллиардов световых лет от Земли. Объект, получивший название XJ1417+52, впервые появился в поле зрения ученых в период между 2000 и 2002 годами во время проведения широкомасштабного обзора Extended Groth Strip. Согласно значению его яркости в рентгеновском диапазоне, этот объект является черной дырой, масса которой в 100 тысяч раз превышает массу Солнца. Установить связь объекта XJ1417+52 с блуждающей черной дырой ученым помогли более поздние наблюдения телескопов Chandra и XMM-Newton, произведенные в 2005, 2014 и 2015 годах.

Яркость свечения объекта XJ1417+52 позволила ученым отнести его к классу гиперярких источников рентгеновского излучения (hyper-luminous X-ray source, HLX). Такие объекты в 10 000 - 100 000 раз более ярки, нежели небольшие черные дыры, рождающиеся в результате гибели звезд, и в 10 - 100 раз более ярки, чем объекты, относящиеся к классу ультраярких источников рентгеновского излучения (ultraluminous X-ray sources, ULX). В пиковые моменты объект XJ1417+52 в 10 раз более ярок, нежели самый яркий из известных на сегодняшний день источников рентгена, связываемых с блуждающими черными дырами. И, кроме этого, он в 10 раз более удален от Земли, чем предыдущий обладатель этого своеобразного рекорда.

Ученые предполагают, что увеличение яркости объекта XJ1417+52, зарегистрированное в 2000 и 2002 году, связано с тем, что в гравитационную ловушку черной дыры попала оказавшаяся неподалеку звезда, которая была "сожрана" дырой за относительно короткий срок. После этого количество материи в окружающем черную дыру пространстве уменьшилось и яркость ее рентгеновского излучения снизилась в 14 раз на момент последнего наблюдения.

Местоположение и яркость свечения объекта XJ1417+52 в видимом диапазоне, определенные по снимкам космического телескопа Hubble, позволили ученым сделать выводы, что блуждающая черная дыра находилась в свое время в центре малой галактики, которая была полностью поглощена галактикой GJ1417+52. После такого слияния в "неприкаянном" состоянии осталась лишь черная дыра малой галактики и небольшое количество окружающих ее звезд, которые видны на снимке телескопа Hubble.