«У нас есть очень хорошие данные наблюдений за самыми крупными черными дырами звездных масс, которые могут быть в 100 раз больше по размеру, чем наше Солнце, и сверхмассивных черных дыр в центрах галактик, которые в миллионы раз превышают размер Солнца, но нет измерений черных дыр промежуточного типа. Это большой пробел, который заполняет данное исследование», — сказал старший автор Анил Сет, астроном из Университета Юты.
Черная дыра пряталась в громадном звездном скоплении B023-G078, расположенном в соседней галактике Андромеда. Прежде оно считалось шаровым звездным скоплением, но авторы исследования утверждают, что на самом деле B023-G078 — ободранное ядро.
Так называют остатки небольших галактик, которые поглощают более крупные, забирая у них с помощью гравитации все звезды. Остается лишь крошечное ядро, в центре которого расположена черная дыра, пишет сайт университета.
Изучив данные обсерватории Джемини и снимки телескопа «Хаббл», ученые вычислили распределение массы внутри объекта по световым контурам. Шаровое звездное скопление обладает характерным контуром с одинаковой формой около центра и во внешних регионах. У B023-G078 это не так. Вдобавок, помимо спектра излучения меняется от центра к краям химической состав — тяжелых элементов становится меньше. Это не свойственно шаровым звездным скоплениям, которые формируются практически разом, в отличие от ободранных ядер, которые проходят через повторяющиеся эпизоды звездообразования.
Также астрономы смоделировали скорость движения звезд внутри скопления и сравнили их с реальными данными. Самые быстро вращающиеся звезды оказались вокруг центра, что совпало с вариантом присутствия там черной дыры.
«Раньше мы находили черные дыры внутри массивных, ободранных ядер, которые намного больше, чем B023-G078. Мы знали, что где-то должны быть черные дыры меньшего размера в менее массивных ободранных ядрах, но никаких прямых доказательств у нас не было, — сказал ведущий автор статьи Ренука Печетти из Университета Джона Мура в Ливерпуле. — Я полагаю, мы собрали достаточно четкие свидетельства одного из таких объектов».
Международная команда астрономов предложила альтернативную модель образования Вселенной, объясняющую сразу две космологические загадки — темную материю и появление черных дыр. Согласно их гипотезе, черные дыры существовали с самого начала Вселенной, и именно они являются пока ненайденной темной материей.
