Джерело:
Hubblesite
Кульові скупчення – це зоряні угрупування, які тісно пов'язані між собою гравітацією і обертаються навколо галактичного центру зірок. Ці системи зазвичай дуже старі – кульове скупчення NGC 6397 має вік, практично рівний віку Всесвіту. Воно перебуває на відстані 7800 світлових років, що робить його одним з найбільш близьких до Землі кульових скупчень.
Дослідження кульового скупчення NGC 6397
Спочатку астрономи думали, що у цьому кульовому скупченні міститься чорна діра проміжної маси, щось середнє між надмасивними чорними дірами і чорними дірами зоряної маси, які утворюються після колапсу одиночної масивної зірки.
Однак астрономи з'ясували, що маса у ядрі кульового скупчення не є "точковою". Дослідники вивчили швидкості зірок у цьому скупченні, щоб визначити розподіл загальної маси видимих зірок і чорних дір. Чим більшою є маса у певному місці скупчення, тим швидше там рухаються зірки.
Аналіз показав, що орбіти зірок у кульовому скупченні близькі до випадкових, а не систематично круглі або витягнуті. Наявність систематичних орбіт вказувало б на існування центру тяжіння. Дослідники прийшли до висновку, що невидимий компонент може складатися тільки із залишків масивних зірок (білих карликів, нейтронних зірок і чорних дір).
Як сформувалося кульове скупчення
Залишки зірок поступово накопичувалися у центрі під гравітаційною взаємодією з прилеглими менш масивними зірками. Так зване "динамічне тертя" призвело до того, що більш важкі зірки опинилися у ядрі скупчення, тоді як зірки з меншою масою відійшли до його периферії.
Спираючись на теорію зоряної еволюції, вчені зробили висновок, що більша частина невидимої маси припадає на чорні діри.
Про що свідчить зроблене відкриття
Астрономи відзначають, що це відкриття може підтверджувати, що злиття чорних дір в кульових скупченнях можуть бути джерелом гравітаційних хвиль, які коливаються у просторі-часі. Подібні явища можуть бути виявлені за допомогою лазерної інтерферометричної обсерваторії гравітаційних хвиль.
Кульова скупчення: дивіться відео
Надмасивні чорні діри можуть існувати
Нагадаємо, що раніше вчені припустили, що у Всесвіті можуть існувати "неймовірно великі чорні діри", або SLAB (stupendously large black holes) з масою більшою навіть, ніж у надмасивних чорних дір. Вони відзначають, що такі SLAB могли утворитися в ранньому Всесвіті задовго до появи галактик. Оскільки "початкові" чорні діри не утворюються з колапсуючої зірки, їх діапазон мас може бути дуже широким, включаючи дуже маленькі і неймовірно великі чорні діри.