Астрономи знайшли зоряне скупчення з сотнями чорних дір

Кульове зоряне скупчення NGC 6101 виявилося "будинком" для сотень чорних дір зоряних розмірів, що раніше вважалося неможливим, заявляють вчені.

"Чорні діри не можна побачити в телескоп, так як фотони просто фізично не можуть вибратися з них. Для того, щоб знайти ці об'єкти, нам довелося спостерігати за тим, як їх тяжіння впливає на поведінку видимої матерії навколо них. Спостереження за цими ефектами і розрахунки допомогли нам зрозуміти, де знаходяться чорні діри, і таким чином знайти те, що не можна побачити", – заявив Міклос піти з університету Сюррея (Великобританія).

Як відзначають піти і його колеги, відкриття не однієї чи кількох десятків, а сотень чорних дір в одиничному кульовому скупченні стало для них несподіванкою. До цього вчені вважали, що чорні діри, що народжуються в таких щільних "сім'ях" зірок, будуть в більшій частині випадків викидатися з них під час вибухів наднових, в яких вони народжуються.

Виявилося, що цього насправді з якихось причин не відбувається, і що кульові скупчення можуть містити сотні чорних дір малої маси. До такого висновку астрономи прийшли, спостерігаючи за кульовим скупченням NGC 6101 в сузір'ї Райського Птаха, одним з найдавніших скупчень зірок на околицях Чумацького Шляху, де середній вік світил перевищує 12,5 мільярда років.

Спостерігаючи за цим скупченням, вчені звернули увагу на незвичайні швидкості руху так званих "зірок-ізгоїв" всередині них, які вказали на приховані від нашого погляду гравітаційні взаємодії, які послужили причиною "вигнання" цих світил з тих частин NGC 6101, де вони народилися. Цей же процес перетворює їх в своєрідних "космічних вампірів", омолоджує себе за рахунок "злодійства" матерії у інших зірок, з якими вони періодично зближуються.

Зазвичай такі зірки бувають зосереджені ближче до центру кульових скупчень, проте у випадку з NGC 6101 цього не відбувалося, що змусило піти і його колег задуматися, як могла виникнути така аномалія. У тому, що це дійсно реальна аномалія, вчені не сумнівалися – "рівномірний" розподіл "бродяг" і нормальних зірок характерно для молодих скупчень, а не для зіркових "аксакалів", таких як NGC 6101.

Вивчивши стан декількох тисяч блакитних "зірок-ізгоїв" і звичайних зірок, що знаходяться на злеті своєї життя, вчені побудували комп'ютерну модель NGC 6101, за допомогою якої вони прорахували, як повинні були рухатися світила в останні кілька мільярдів років життя цього сімейства зірок.

Виявилося, що подібний розподіл "зірок-ізгоїв" можливий тільки в тому випадку, якщо NGC 6101 населений сотнями, якщо не тисячами чорних дірок невеликої маси, чиє тяжіння "диригувати" міграціями вигнаних світил усередині скупчення.

Потенційне відкриття гігантського числа чорних дірок в кульовому скупченні, як відзначають вчені, зміцнює підозри фізиків в тому, що ці сімейства зірок є основними "фабриками" чорних дір і гравітаційних хвиль, що породжуються при їх злитті. Спостереження за NGC 6101 і іншими подібними об'єктами за допомогою гравітаційних обсерваторій LIGO, Virgo і майбутньої космічної обсерваторії eLISA, на їхню думку, допоможе частіше знаходити сплески гравітаційних хвиль і розкрити таємниці цієї сили природи.