Существуют ли черные дыры промежуточной массы?

Некоторые теории предполагают, что промежуточные черные дыры могли образовываться только в богатых, плотных звездных скоплениях — в результате повторяющихся «слияний» (процессов слияния двух черных дыр в одну). Тем не менее, есть еще много нерешенных вопросов по этому поводу.

Черные дыры могут быть крошечными, всего в 10 раз больше массы Солнца. Они также могут быть настоящими монстрами с массой в 10 миллиардов солнц. Однако могут ли они быть среднего веса и размера? Телескоп NuSTAR ( ядерный спектроскопический массив телескопов ) пытается изучить определенный класс черных дыр, которые могут попасть в такую ​​категорию. Самая серьезная проблема, которую необходимо объяснить, — это то, как могут образовываться такие промежуточные черные дыры. Действительно ли это повторяющиеся явления смешения черных дыр?

Крупнейшие так называемые сверхмассивные черные дыры доминируют в сердцах галактик . Их огромная гравитация притягивает материал из окружающей галактики на их поверхность. Затем этот материал нагревается за счет трения, которое также испускает сильные рентгеновские лучи . Маленькие черные дыры дополняют этот галактический пейзаж. Они образуются под влиянием гравитационного коллапса на последних стадиях эволюции звезд более массивных, чем Солнце. Промежуточные черные дыры, если они есть, должны находиться где-то между двумя крайними случаями. Они могут исходить от объектов, известных нам как ULX ( ULX, сверхяркие источники рентгеновского излучения , сверхъяркие источники рентгеновского излучения ). По сути, это пары небесных тел, одно из которых является черной дырой и жадно питается обычной звездой. Этот процесс питания чем-то похож на процесс питания сверхвысоких черных дыр, но в меньшем масштабе и в более спокойном масштабе . Еще одно отличие состоит в том, что объекты ULX встречаются по всей галактике, а не только в ее центре.

Яркий рентгеновский свет от ULX слишком велик, чтобы исходить только от более типичных маленьких черных дыр. Таким образом, это и другие наблюдения, по-видимому , указывают на то, что объекты этого типа содержат промежуточные черные дыры с массами от 100 до 10 000 масс Солнца. В качестве альтернативы объяснение наблюдений может также основываться на неизвестном до сих пор экзотическом явлении, связанном с огромной прожорливостью черной дыры , — очень сильной аккреции.

NuSTAR и другие телескопы внимательно изучают цели ULX. Они должны предоставить нам свое первое точное рентгеновское изображение, которое может позволить нам лучше оценить массы и другие параметры их черных дыр. Исследовательская группа во главе с д. Уолтон из Калифорнийского технологического института , однако, уже сообщил о неожиданном открытии ULX, расположенного в спиральной галактике Circinus , примерно в 13 миллионах световых лет от нас. Его видел не только NuSTAR , но и телескоп ESA XMM -Newton . Исследователи также просмотрели архивные данные по этому объекту из Chandry , Telescope Swift и Spitzer и японский Suzaku . Поэтому ULX широко изучается на различных длинах волн. Сегодняшние результаты показывают, что черная дыра примерно в 100 раз массивнее Солнца. Так что на самом деле она может принадлежать к классу промежуточных черных дыр . Точно так же недавно были получены результаты для двух ULX от спиральной галактики NGC 1313, также удаленной от нас примерно на 13 миллионов световых лет.