Идея о чёрных дырах, скрывающихся в звёздных скоплениях, не нова. В скоплениях часто встречаются крупные, яркие звезды, которые в конечном итоге превратятся либо в нейтронные звёзды, либо в чёрные дыры. Поэтому предполагается, что в скоплении уже произошли подобные события. Однако проблема заключается в доказательстве этого. Если чёрная дыра не активно поглощает близлежащий материал, то она будет тёмной и трудно обнаружимой среди ярких звёзд скопления. Поэтому, чтобы выявить наличие чёрной дыры, астрономам приходится использовать косвенные наблюдения.

Для поиска чёрных дыр астрономы сравнили наблюдения скопления Гиады  космическим телескопом Gaia (Global Astrometric Interferometer for Astrophysics) с компьютерными симуляциями N-тел. Гиады — это открытое скопление звёзд, которое слабо связано гравитацией. Иногда столкновение двух звёзд выбрасывает одну из них из скопления, а другие столкновения приближают звезду к центру скопления, делая её более прочно связанной с ним. Всё это влияет на то, как изменяется плотность распределения звёзд в скоплении по мере удаления от его центра.

Скопление Гиады — ближайшее к Земле звёздное скопление. Источник: NASA, ESA, and STScI

Один из параметров, на который который команда ориентировалась в исследовании — это радиус, в пределах которого содержится половина массы скопления. При наличии чёрных дыр скопление должно быть немного более плотным, и, следовательно, радиус половинной массы должен быть меньше. Ещё одним аспектом является центральная плотность, которая должна, напротив, возрасти при наличии там чёрных дыр. По результатам, лучшая модель предсказывает наличие двух или трёх чёрных дыр звёздной массы в скоплении.

Эти результаты не являются окончательными: хотя две-три чёрных дыры являются лучшей аппроксимацией наблюдаемых данных, модель без чёрных дыр или существование до пяти чёрных дыр всё ещё остаётся обоснованной аппроксимацией. Кроме того, вывод не был окончательно подтверждён данными наблюдений Gaia . 

Команда даже рассмотрела 56 звёзд в скоплении, которые были кандидатами на двойные звезды, — на случай если одна из них является звездой, обращающейся вокруг чёрной дыры, но ни один из этих кандидатов не соответствовал модели с чёрной дыры в качестве спутника.

Таким образом, хотя вероятность существования чёрная дыры звёздной массы в Гиадах не исключена, для более точного определения этого потребуются дополнительные наблюдения. Только после этого учёные смогут высказать окончательное подтверждение расчётов.  

Подробнее на iXBT