Трудно найти черные дыры, потому что они абсолютно черные. В некоторых случаях черные дыры вызывают эффекты, которые могут быть замечены. Например, если у черной дыры есть сопутствующая звезда, газ, текущий в черную дыру, накапливается вокруг этого и формирует диск.
Диск нагревается из-за огромной гравитации черной дырой и испускает интенсивную радиацию. Но если бы черная дыра плавает один в космосе, никакая эмиссия не была бы заметным прибытием из него.Исследовательская группа во главе с Масой Ямада, аспирантом в Университете Кэйо, Япония, и Томохэру Ока, преподавателе в Университете Кэйо, использовала Телескоп ASTE в Чили и Радио-Телескоп на 45 м в Радио-Обсерватории Nobeyama, оба управляемые Национальной Астрономической Обсерваторией Японии, чтобы наблюдать молекулярные облака вокруг остатка сверхновой звезды W44, определили местонахождение 10 000 световых лет далеко от нас.
Их основная цель состояла в том, чтобы исследовать, сколько энергии было передано от взрыва сверхновой звезды до окружающего молекулярного газа, но они, оказалось, нашли признаки скрытой черной дыры на краю W44.Во время обзора команда нашла компактное молекулярное облако с загадочным движением.
У этого облака, названного «Пулей», есть скорость больше чем 100 км/с, которая превышает скорость звука в межзвездном пространстве больше чем на два порядка величины. Кроме того, это облако, с размером двух световых лет, перемещается назад против вращения Галактики Млечного пути.
Чтобы исследовать происхождение Пули, команда выполнила интенсивные наблюдения за газовым облаком с ASTE и Телескопом Радио Nobeyama 45 м. Данные указывают, что Пуля, кажется, подскакивает из края остатка сверхновой звезды W44 с огромной кинетической энергией. «У большей части Пули есть расширяющееся движение со скоростью 50 км/с, но у наконечника Пули есть скорость 120 км/с», сказал Ямада. «Его кинетическая энергия – несколько десятков времен, больше, чем введенный сверхновой звездой W44. Кажется невозможным произвести такое энергичное облако под обычной окружающей средой».Команда предложила два сценария для формирования Пули.
В обоих случаях у темного и компактного источника силы тяжести, возможно черная дыра, есть важная роль. Один сценарий – «модель взрыва», в которой расширяющаяся газовая раковина остатка сверхновой звезды проходит статической черной дырой.
Черная дыра тянет газ очень близко к нему, давая начало взрыву, который ускоряет газ к нам после того, как газовая раковина прошла черную дыру. В этом случае астрономы оценили, что масса черной дыры будет 3.5 раза солнечная масса или больше.
Другой сценарий – «модель нашествия», в которой скоростная черная дыра штурмует через плотный газ, и газ тащится сильной серьезностью черной дыры, чтобы сформировать газовый поток. В этом случае исследователи оценили, что масса черной дыры будет 36 раз солнечной массой или больше.
С существующим набором данных для команды трудно различать, какой сценарий более вероятен.Теоретические исследования предсказали, что 100 миллионов к 1 миллиарду черных дыр должны существовать в Млечном пути, хотя только приблизительно 60 были определены посредством наблюдений до настоящего времени. «Мы нашли новый способ обнаружить случайные черные дыры», сказал Ока.
Команда ожидает распутывать два возможных сценария и находить более убедительные доказательства для черной дыры в Пуле с более высокими наблюдениями резолюции, используя радио-интерферометр, такими как Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).