Центр звездного скопления NGC 6397 оказался заполнен мелкими черными дырами

Одно из самых близких к нам шаровых скоплений — NGC 6397 — находится всего в 7800 световых годах и включает порядка 400 тысяч звезд. NGC 6397 — одно из всего пары десятков скоплений Млечного Пути со сколлапсировавшим ядром: большинство его звезд плотно собраны в центре, на который приходится и львиная доля излучения. Скопление выделяется и возрастом, который оценивают в 13,4 миллиарда лет — немногим меньше, чем у самого Млечного Пути и всей Вселенной.

Недавно астрономы рассмотрели ядро NGC 6397 с помощью космических телескопов Hubble и Gaia и обнаружили, что оно полно не только звездами, но и черными дырами звездных масс. Об этом ученые пишут в новой статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics. Коротко об их работе рассказывается в пресс-релизе NASA.

Проследив за движениями звезд в NGC 6397, Эдуардо Витраль (Eduardo Vitral) и Гэри Меймон (Gary Mamon) из Парижского института астрофизики (IAP) обнаружили присутствие невидимой дополнительной массы в плотном ядре скопления. Это заинтересовало астрономов, поскольку могло указывать на присутствие в центре черной дыры промежуточной массы (от сотен до сотен тысяч масс Солнца). Такие объекты считаются чем-то вроде долгожданного «промежуточного звена» между черными дырами звездной массы и сверхмассивными. Несмотря на все усилия, достоверно обнаружить их пока не удается.

Не нашлась такая дыра и в этот раз. «Мы были удивлены, обнаружив, что эта дополнительная масса не “точечная”, как можно было ожидать от одиночной и довольно тяжелой черной дыры, а растянута и занимает несколько процентов от размеров самого скопления», — говорит Эдуардо Витраль. «Анализ показал, что орбитальные движения звезд близки к случайным, а не выраженно круговые или эллиптические», — добавляет Меймон.

Авторы приходят к выводу, что невидимая компонента скопления представляет собой множество останков старых светил — белых карликов, нейтронных звезд и черных дыр звездной массы, которые «осели» в ядре в результате долгих гравитационных взаимодействий. Общая их масса оценивается в 1000-2000 солнечных масс, большая часть которой приходится на черные дыры, оставшиеся после гибели массивных звезд. Ученые добавляют, что такое количество дыр в одном месте может вести к частым слияниям, некоторые из которых, возможно, удастся наблюдать с помощью гравитационно-волновых телескопов.