В центре нашей Галактики расположена черная дыра массой в четыре миллиона Солнц, и она отчетливо прослеживается благодаря яркому обрамлению притянутого вещества. Однако так дело обстоит далеко не всегда. Астрономы уверены, что сверхмассивная черная дыра скрывается как минимум в каждой крупной галактике во Вселенной, но во множестве случаев она именно скрывается: ее не видно за непроницаемой газопылевой завесой. Недавно ученые нашли способ распознавать такие замаскированные черные дыры.
Окруженная тороидальным плотным облаком сверхмассивная черная дыра в инфракрасном (слева вверху), видимом (справа вверху), слабом рентгеновском (слева внизу) и сильном рентгеновском (справа внизу) диапазонах / © NASA/JPL-Caltech
Млечный Путь — спокойная галактика: ей уже как минимум 12 миллиардов лет, столкновений с крупными соседями еще несколько миллиардов лет не предвидится. Поэтому наша центральная сверхмассивная черная дыра поглощает окружающее вещество неспешно по той простой причине, что уже особенно нечего поглощать.
Этой размеренностью наша Галактика выгодно отличается от множества других, обладающих крайне активным ядром. К примеру, так называемых сейфертовских: внешне это точно такие же спиральные, линзовидные либо неправильные галактики, просто по их излучению угадывается огромное скопление межзвездного вещества вокруг центра. Это как раз говорит о бурной деятельности сверхмассивной черной дыры.
Парадокс в том, что именно такие энергичные черные дыры бывает крайне трудно различить. Это во многом зависит от того, как по отношению к нам сориентирована галактика: если мы видим, допустим, весь диск целиком, то центральную черную дыру будет заметно, а вот если галактика просматривается «с ребра», часто она почти полностью скрыта за плотной завесой, окружающей ее огромным «бубликом», то есть структурой в форме тора.
Международная команда астрофизиков недавно попыталась понять, можно ли «разоблачить» такие черные дыры и составить представление, сколько же их в космосе. В статье для издания The Astrophysical Journal ученые рассказали, что у них была в распоряжении важная подсказка — подозрение, что хотя в видимом свете и даже слабом рентгеновском диапазоне этот «бублик» неразличим, кое-какое излучение он должен испускать активно: инфракрасное. Оно очень слабое и длинноволновое, но если настроиться именно на него, можно увидеть много нового.
Исследователи тщательно просмотрели данные инфракрасной космической обсерватории IRAS, которая в 1983 году несколько месяцев проработала в 900 километрах над Землей. Догадка оказалась верна: это невидимое глазу излучение выдало целые сотни вероятных скрытых черных дыр в центрах галактик.
Чтобы окончательно подтвердить их «личность», ученые дополнительно проанализировали данные рентгеновской обсерватории NuSTAR (с 2012 года и до сих пор летает на высоте 445 километров). Дело в том, что, по расчетам, самые высокоэнергичные рентгеновские лучи тоже должны проходить сквозь тороидальное газопылевое одеяло.
После сопоставления двух спектров света некоторое количество кандидатов пришлось вычеркнуть, но по большей части «охота» на спрятавшиеся черные дыры была успешной. Теперь астрофизики предполагают, что на самом деле сильно затенены окружающим веществом как минимум 35 процентов всех сверхмассивных черных дыр во Вселенной, а может быть, еще больше.
