Более 90% черных дыр в Млечном Пути одиноки — вот как их найти

Команда исследователей под руководством Wagg из Института Флэтайрон в Нью-Йорке построила симуляцию эволюции Млечного Пути. Модель учитывает рождение, эволюцию и гибель звезд в течение миллиардов лет, а также взрывы сверхновых и гравитационные «удары», которые могут выбросить черную дыру за пределы галактики. Согласно результатам, опубликованным на сервере препринтов arXiv, свыше 90% черных дыр звездной массы в нашей галактике существуют без компаньона. Точнее, около 91% из них изолированы, а примерно 3% приобрели скорость, достаточную для полного ухода из галактики. Об этом пишет сайт Phys.org.

Почти все известные черные дыры звездной массы были найдены в двойных системах, но новая модель говорит, что такой способ обнаружения показывает лишь малую часть популяции. Черные дыры не излучают свет ни в одном диапазоне, поэтому увидеть их можно только по влиянию на соседние объекты. Одиночная черная дыра почти ни на что не воздействует, что делает ее практически невидимой. Именно поэтому текущая выборка астрономов может быть необъективной.

Новые наблюдательные программы могут помочь найти эти скрытые тела. Астрономы возлагают надежды на данные космического телескопа Roman и обсерватории Gaia, а также на спектроскопические обзоры. Черные дыры можно засечь по тому, как их гравитация искривляет свет фоновых звезд, даже если они не взаимодействуют с веществом. Карта, построенная на основе симуляции, подскажет, куда смотреть и какие сигнатуры искать.

Сравнив предсказания с будущими наблюдениями, ученые смогут проверить модели звездной смерти и формирования черных дыр на гораздо более полной выборке. Расхождение моделей с реальностью укажет, какие процессы в конце жизни звезд мы понимаем неверно. Пока же исследователи предлагают трактовать нынешние находки в двойных системах как редкие исключения, а не как типичные представители популяции.