Галактика полна призраков: прошлое Млечного Пути всплывает в неожиданном месте рядом с нами

в Млечном Пути могут быть до 18 чёрных дыр IMBH — сообщает Sciencepost

13.12.2025 14:14

Млечный Путь может быть куда более густонаселённым, чем кажется на первый взгляд, и речь идёт вовсе не о звёздах. Внутри нашей галактики, возможно, скрывается целая группа объектов, которые невозможно увидеть напрямую, но которые способны влиять на её эволюцию. Эти странники могут находиться гораздо ближе к нам, чем принято думать, буквально "блуждая" по галактическому диску. Об этом сообщает sciencepost.

Фото: Designed by Freepik, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Черная дыра

Невидимое звено в иерархии чёрных дыр

В астрономии размеры имеют принципиальное значение. На одном полюсе находятся чёрные дыры звёздной массы, появляющиеся после гибели массивных звёзд и весящие от нескольких десятков до сотен масс Солнца. На другом — сверхмассивные гиганты, подобные Стрельцу A*, который скрывается в центре Млечного Пути и превышает солнечную массу в миллионы раз, формируя сложную структуру аккреционного диска и искажая пространство-время, как это наблюдается у объектов, где проявляется искривление пространства-времени.

Между этими крайностями долгое время оставалась почти пустая ниша. Речь идёт о чёрных дырах промежуточной массы, или IMBH, чья масса, по оценкам, составляет от 10 до 100 тысяч солнечных. Их существование до сих пор не подтверждено напрямую, однако именно они могут играть ключевую роль в формировании сверхмассивных чёрных дыр, выступая своего рода "строительными блоками" космических гигантов.

Отсутствие наблюдательных данных долгое время объяснялось ограниченными возможностями телескопов. Такие объекты слишком массивны, чтобы быть обычными остатками звёзд, но при этом недостаточно активны, чтобы выдать себя ярким излучением, как это делают сверхмассивные аналоги в центрах галактик.

Как Млечный Путь собирал свою коллекцию

Современная картина формирования галактик предполагает, что Млечный Путь рос не в одиночестве. На протяжении миллиардов лет он поглощал карликовые галактики, захватывая их звёзды, газ и тёмную материю. Вместе с этим "космическим каннибализмом" в нашу галактику могли попасть и чёрные дыры, находившиеся в центрах этих меньших систем.

Долгое время считалось, что такие объекты со временем неизбежно мигрируют к центру Млечного Пути и сливаются со Стрельцом A*. Однако новое исследование, принятое к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, предлагает иную картину. Учёные из Университета Цюриха использовали высокоточные космологические симуляции, чтобы смоделировать эволюцию галактики, похожей на нашу.

Результаты оказались неожиданными. Согласно расчётам, от 5 до 18 чёрных дыр промежуточной массы могли не добраться до центра и остаться блуждать в галактическом диске, на значительном расстоянии от ядра. Это именно те области, где астрономы обычно не ожидают встретить столь экзотические объекты.

Космические призраки, которых невозможно увидеть

Причина, по которой такие чёрные дыры до сих пор не обнаружены, кроется в их природе. Они не излучают свет сами по себе и остаются практически невидимыми, если не взаимодействуют с окружающим веществом. В отличие от активных ядер галактик, где чёрные дыры "питаются" газом и пылью и способны вызывать масштабные события вроде колоссальной вспышки от чёрной дыры, блуждающие IMBH могут находиться в сравнительно пустых областях межзвёздного пространства.

Даже самые чувствительные телескопы способны зафиксировать лишь косвенные признаки их присутствия — например, гравитационные искажения в движении звёзд. Но если объект изолирован и не оказывает заметного влияния на соседние тела, такие эффекты становятся чрезвычайно слабыми. Проблему усугубляет и отсутствие чётких ориентиров: астрономы пока не знают ни точных мест поиска, ни однозначных "подсказок", по которым можно было бы распознать подобные аномалии.

Надежда на точные измерения и гравитационные волны

Несмотря на все сложности, перспективы обнаружения этих невидимых странников всё же существуют. Одним из ключевых инструментов может стать космическая миссия Gaia, которая с беспрецедентной точностью измеряет положение и движение более миллиарда звёзд. Малейшие отклонения в их траекториях могут указывать на присутствие массивного, но невидимого объекта поблизости.

Дополнительные возможности открывают будущие гравитационно-волновые обсерватории. В частности, проект LISA — лазерная интерферометрическая космическая антенна — будет способен регистрировать гравитационные волны от редких событий слияния, в том числе с участием чёрных дыр промежуточной массы. Даже единичная фиксация такого сигнала стала бы серьёзным прорывом.

Почему это изменит наше понимание галактики

Подтверждение существования блуждающих IMBH может существенно скорректировать представления о том, как растут и развиваются галактики. Это усилит гипотезу, согласно которой сверхмассивные чёрные дыры формируются не только за счёт аккреции газа, но и через последовательные слияния с более компактными объектами.

Кроме того, такие находки позволят восстановить историю сравнимых по масштабу столкновений, которые пережил Млечный Путь в прошлом. Каждая обнаруженная чёрная дыра промежуточной массы станет своеобразным "ископаемым" следом древних галактик, когда-то поглощённых нашей.

Сравнение: чёрные дыры звёздной, промежуточной и сверхмассивной массы

Чёрные дыры звёздной массы хорошо изучены благодаря их ярким проявлениям в двойных системах. Они часто взаимодействуют с компаньонами, излучая в рентгеновском диапазоне, что делает их относительно доступными для наблюдений.

Чёрные дыры промежуточной массы находятся между крайностями и потому сложнее для обнаружения. Они тяжелее звёздных, но при этом могут быть "тихими" и неактивными, особенно если блуждают вдали от плотных облаков газа.

Сверхмассивные чёрные дыры, напротив, практически всегда связаны с центрами галактик. Их влияние распространяется на огромные расстояния, а активные фазы сопровождаются мощным излучением, которое видно даже на космологических масштабах.

Плюсы и минусы поиска блуждающих IMBH

Поиск таких объектов имеет очевидные преимущества для науки. Он позволяет глубже понять эволюцию галактик и проверить теоретические модели их роста. Кроме того, это расширяет наши знания о распределении массы в Млечном Пути и уточняет роль гравитации в его динамике.

В то же время существуют и ограничения. Обнаружение требует сложных и дорогостоящих миссий, а интерпретация данных может быть неоднозначной. Небольшие гравитационные аномалии не всегда можно однозначно связать именно с чёрной дырой, а не с другими массивными объектами.