Новое исследование показывает , что черные дыры промежуточной массы могут находиться в центре плотных звездных скоплений, расположенных по всей Вселенной. Оно проливает новый свет на то, когда и где могли образоваться черные дыры около 100–100 000 масс Солнца, и как они возникли. Галактика NGC 1385 — одна из 29 галактик в выборке, где были обнаружены признаки роста черных дыр вблизи их центров / НАСА Вивьен Бальдассаре, ведущий автор исследования и доцент физики и астрономии в Университете штата Вашингтон, говорит , что «большинство теорий формирования черных дыр средней массы опираются на условия, которые можно найти только в очень ранней Вселенной». Однако ученые хотели проверить другую теорию, согласно которой, такие космические объекты могут формироваться в течение всего времени в плотных звездных скоплениях. В течение десятилетий астрономы находили черные дыры, равные по массе либо нескольким солнцам, либо гигантские черные дыры с массой, подобной миллионам солнц, но никак не могли обнаружить промежуточное звено, поскольку свет, излучаемый ими, нелегко обнаружить. Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа использовала рентгеновскую обсерваторию Чандра, самый мощный в мире рентгеновский телескоп, для поиска сигнатур черных дыр в звездных скоплениях в 108 различных галактиках. «Чандра — это практически единственный инструмент в мире, способный выполнять такую работу», — отмечает Бальдассаре. — «Он может очень точно определять местоположение источников рентгеновского излучения, что важно, когда вы ищете сигнатуры черных дыр в очень компактных звездных скоплениях». Ядерные звездные скопления находятся в центре большинства малых или маломассивных галактик и представляют собой самую плотную из известных звездных сред. Предыдущие исследования выявили наличие черных дыр в этих скоплениях, но мало что известно об особых свойствах, которые делают их благоприятными для образования черных дыр. Анализ Бальдассаре и его коллег показал, что ядерные звездные скопления, масса и плотность которых превышают определенный порог, испускают рентгеновские сигнатуры, указывающие на наличие черной дыры, в два раза чаще, чем скопления с более низким порогом. Их работа также подтверждает, что черные дыры среднего размера могут образовываться в ядерных звездных скоплениях. «По сути, это означает, что достаточно массивные и компактные звездные скопления должны образовывать черную дыру, — говорит Бальдассаре. — Это захватывающе, потому что мы ожидаем, что многие из этих черных дыр будут иметь промежуточную массу между сверхмассивными черными дырами и черными дырами звездной массы». Работа исследовательской группы не только предполагает, что черные дыры среднего размера могут образовываться в ядерных звездных скоплениях, но также примерно показывает механизм, с помощью которого они потенциально могут формироваться в течение всего космического времени, а не только в течение первых нескольких миллиардов лет существования Вселенной. «Одна из преобладающих теорий заключается в том, что массивные черные дыры могли образоваться только в ранней Вселенной, когда все было более плотным, — отмечает Бальдассаре. — Наше исследование больше соответствует картине, согласно которой массивные черные дыры не обязательно должны формироваться в очень ранней Вселенной, а могут продолжать появляться в течение всего космического времени в этих конкретных условиях». Теперь исследователи планируют использовать обсерваторию Чандра для сбора рентгеновских измерений ядерных звездных скоплений, чтобы больше узнать о конкретных условиях, в которых могут образовываться массивные черные дыры. Между тем ученые из Южноафриканской радиоастрономической обсерватории получили радиоизображение центра Млечного Пути с телескопа MeerKAT. Им удалось зафиксировать сверхмассивную черную дыру Стрелец А* в его центре. Исследователи предполагают , что во Вселенной могут существовать «невероятно большие черные дыры», или SLAB (stupendously large black holes) с массой большей даже, чем у сверхмассивных черных дыр. Существуют гипотезы, что они образуются в результате коллапса огромных газопылевых облаков или аккреции вещества на черную дыру звездной массы. Однако существование SLAB пока никак не подтверждено.)