Картинка к юбилею
Космический телескоп Хаббл обогатил астрономию чрезвычайно эффектной фотографией. Одиннадцатого августа орбитальная обсерватория сделала стотысячный виток вокруг Земли. Чтобы ознаменовать это событие, ученые накануне направили телескоп на звездное скопление NGC 2074. Оно расположено в 170 тысячах световых лет от Солнца вблизи туманности Тарантула, которая на земном небосводе находится в южном созвездии Золотой Рыбы.
В этом районе космического пространства происходит интенсивное рождение молодых горячих звезд, испускающих яркое голубое излучение. Не исключено, что этот процесс был запущен взрывом сравнительно недалекой сверхновой звезды. Такой взрыв мог нарушить стабильность облаков космической пыли и газа и разбить их на множество областей повышенной плотности, которые затем стянулись под действием тяготения и дали начало юным светилам.
Широкоугольная камера Хаббла сфотографировала участок пространства шириной приблизительно в сотню световых лет. На снимке прекрасно видны исполинские газо-пылевые структуры причудливых очертаний, на фоне которых нетрудно заметить множество звезд. Эта удивительно красивая фотография позволяет наглядно ощутить необычайную мощь космических катаклизмов, приводящих к массовому рождению звезд.
Дефицитные дыры
Американским астрономам вновь не удалось обнаружить черные дыры промежуточной массы. Достоверно известно, что ядра большинства галактик скрывают исполинские черные дыры, массы которых в миллионы и миллиарды раз превышают массу Солнца. Их происхождение пока служит предметом споров, но скорее всего они возникли в результате постепенного роста черных дыр относительно скромной массы, которые заглатывали окружающую материю и благодаря этому росли в размерах и весе. Эти дыры также могли сливаться друг с другом, опять-таки давая начало более крупным потомкам.
Механизм возникновения дыр-зародышей тоже хорошо известен. Они появляются в результате гравитационного коллапса самых массивных звезд, точнее, их ядер. Поскольку такие звезды тянут на десятки солнечных масс, массы рожденных ими дыр измеряются сходными цифрами. Существование дыр с такими массовыми параметрами тоже надежно установлено.
Однако накопленные данные об уже зарегистрированных черных дырах давно наводят астрономов на непростые размышления. Все эти космические объекты укладываются только в две категории – либо дыры звездных масс, либо дыры-гиганты. До сих так и не удалось обнаружить черных дыр промежуточного масштаба с массами в тысячи или десятки тысяч солнечных масс. Простая логика подсказывает, что разрастание послезвездных дыр должно порождать и такие объекты, однако их поиски пока ничего не дали.
Поскольку ученые терпеть не могут необъясненные факты, они придумали несколько гипотез, которые более или менее убедительно интерпретируют странный дефицит дыр среднего калибра. Одна из них утверждает, что такие дыры существуют в изобилии, однако далеко не всюду. Скорее всего их бесполезно искать в центрах галактик, поскольку те содержат как минимум миллиарды, а то и сотни миллиардов звезд и потому могут выращивать свои черные дыры до исполинских размеров.
Однако, согласно этой модели, черные дыры промежуточной массы вполне могут формироваться в центральных зонах внутригалактических звездных скоплений, так называемых глобулярных кластеров. Такие скопления давно известны, обычно они насчитывают от сотен тысяч до миллионов звезд. Вполне можно предположить, что именно там и надо отслеживать дыры промежуточной массы.
Именно таким поиском уже давно занимаются профессор астрономии Мичиганского университета Стивен Зепф [Stephen Zepf] и его коллеги. Они ведут наблюдения за глобулярным кластером RZ 2109, находящимся в 50 миллионах световых лет от Земли в эллиптической галактике NGC 4472. Не так давно они обнаружили там источник рентгеновского излучения именно того типа, которое генерируется при падении вещества на черную дыру. Параметры этой дыры, сообщение о которой появилось в мае нынешнего года, сразу определить не удалось. Однако исследователи вознадеялись, что им наконец-то попалась долгожданная дыра промежуточной массы.
Теперь оказалось, что радоваться было рано. Участники группы Зепфа провели новые наблюдения, о которых они 20 августа сообщили в Astrophysical Journal. Как показал анализ спектрограмм, полученных с помощью аппаратуры десятиметрового телескопа гавайской обсерватории имени Кека, новооткрытая дыра возвращает в космос часть падающего на нее вещества, которое разлетается в виде сверхбыстрых струй.
Согласно общепринятым астрофизическим моделям, такие потоки выбрасывают только сравнительно небольшие дыры, которые просто не успевают втянуть всю падающую материю. Дыры промежуточных размеров, напротив, обладают достаточной поглощающей способностью, чтобы без остатка заглотить и переварить всё падающее вещество. На базе собранных данных Зепф и его соавторы пришли к выводу, что масса исследованной дыры составляет около десяти солнечных масс.
Хотя результаты группа Зепфа не отменяют возможность существования дыр среднего калибра, они свидетельствуют о том, что найти их будет еще труднее, чем думали раньше. Сам Зепф не исключает, что такие дыры могут находиться в периферийных зонах крупных галактик вроде нашего Млечного Пути или же скрываться внутри карликовых галактики либо их обломков.
Однако эти участки космоса бедны рассеянной материей, которая своим падением только и может заставить черные дыры испускать рентгеновское излучение. Поэтому промежуточные дыры, попавшее в такое окружение, если и будут светиться, то очень тускло.