Астрономы представили самую детальную модель скрытой популяции чёрных дыр звёздной массы в Млечном Пути. По расчётам, за историю галактики их могло образоваться около 170 млн — и большинство недоступно обычным телескопам.
Такие объекты неактивны и лишены видимого компаньона, а многие ещё и улетели далеко от места рождения. Новая модель даёт шанс вычислить этих «беглянок».
В базовом сценарии за 13,6 млрд лет сформировалось 173 млн чёрных дыр суммарной массой около 1,5 млрд солнечных. Средняя масса объекта — 7,2 массы Солнца, распределение простирается примерно до 55.
Одиночными должны быть около 91 % чёрных дыр:
59 % потеряли компаньона после коллапса звезды и распада двойной системы
33 % возникли из звёзд, ранее слившихся со спутниками
около 3 % разогнались достаточно, чтобы покинуть галактику
В двойных системах сохранилось примерно 10 млн объектов, но лишь около 100 тыс. обращаются вокруг обычных светящихся звёзд.
Невидимый «диск» чёрных дыр заметно толще звёздного: 786 парсеков (2564 световых года) по обе стороны плоскости против 306 парсеков (998 световых лет) у звёзд.
Причина — асимметричные взрывы сверхновых, придающие новорождённым объектам импульс отдачи. Лёгкие получают более сильный толчок: ближе килопарсека средняя масса около 7,7 солнечной, выше 10 килопарсеков — примерно пять.
Учёные смоделировали рождение, взаимодействие и гибель звёзд общей начальной массой 600 млн солнечных — около 1 % звёздной массы Галактики, после чего экстраполировали результат на всю систему.
В 32 вариантах модели прослежена эволюция примерно 53 млн чёрных дыр: менялись параметры сверхновых, отдачи при рождении компактного объекта и переноса вещества в двойных системах.
Расчёты помогут проверить обзор Gaia DR4 и будущий телескоп NASA Nancy Grace Roman, который должен найти сотни одиночных чёрных дыр по эффекту гравитационного микролинзирования.
Подтверждение модели наблюдениями позволит заглядывать в прошлое Вселенной и предсказывать её будущее.
0 комментариев