Учёные представили убедительные доказательства существования ближайшей к нам сверхмассивной чёрной дыры за пределами Млечного Пути. Объект, масса которого составляет около 600 тыс. солнечных масс, находится в Большом Магеллановом Облаке (БМО) — карликовой галактике, являющейся спутником нашей. Это открытие, сделанное международной командой астрономов, переворачивает представления о космическом соседстве и механизмах формирования «гиперскоростных» звёзд.

Ключом к обнаружению стали данные миссии Gaia Европейского космического агентства, которая с беспрецедентной точностью отследила движение более миллиарда звёзд. Учёные сосредоточились на 21 звезде, расположенной на окраинах Млечного Пути. Эти объекты движутся с такой скоростью, что в итоге покинут гравитационное поле как нашей галактики, так и соседних. Астрономы называют их «гиперскоростными» — их скорость превышает несколько миллионов километров в час.

Используя метод, схожий с баллистической экспертизой, исследователи восстановили траектории звёзд, чтобы определить их происхождение. Оказалось, что около половины из них были выброшены сверхмассивной чёрной дырой Стрелец A* в центре Млечного Пути. Однако вторая половина указала на иной источник — ранее неизвестную гигантскую чёрную дыру в БМО.

«Поразительно осознавать, что у нас под боком, в космических масштабах, скрывалась ещё одна сверхмассивная чёрная дыра, — заявил Джесси Хан из Центра астрофизики Гарварда и Смитсоновского института (CfA), ведущий автор исследования. — Эти объекты настолько скрытны, что этот гигант всё время был практически у нас перед носом».

Гиперскоростные звёзды рождаются, когда двойная звёздная система приближается слишком близко к сверхмассивной чёрной дыре. Мощная гравитация разрывает связь между звёздами: одна оказывается захвачена орбитой чёрной дыры, а вторая выбрасывается в межгалактическое пространство. Теоретическая модель команды предсказала, что движение БМО вокруг Млечного Пути должно создать скопление таких звёзд в определённой области нашей галактики. Данные Gaia подтвердили существование такого кластера, причём звёзды, выброшенные в направлении движения БМО, получили дополнительное ускорение.

Исключив альтернативные сценарии — например, выброс звёзд при взрывах сверхновых или гравитационном взаимодействии без участия чёрных дыр — учёные пришли к однозначному выводу. «Единственное объяснение — существование чёрной дыры в соседней галактике, — подчеркнул соавтор работы Скотт Луккини из CfA. — Теперь мы знаем, что не только Стрелец A* способен вышвыривать звёзды из своей галактики».

Масса новой чёрной дыры, рассчитанная на основе скорости звёзд и их распределения, оказалась в шесть раз меньше, чем у Стрельца A* (4 млн солнечных масс). Для сравнения, в других галактиках встречаются сверхмассивные чёрные дыры массой в миллиарды солнечных.

Учёные планируют продолжить наблюдения за БМО, чтобы уточнить параметры объекта и найти возможные дополнительные следы его активности.