Обнаружен кандидат на роль черной дыры промежуточной массы - Черные дыры - Вселенная - Каталог статей

NGC 5408 располагается на расстоянии 15,8 млн световых лет от Земли в созвездии Кентавра. Находящийся в пределах этой галактики источник рентгеновского излучения очень высокой светимости (ultraluminous X-ray source) NGC 5408 X-1 выделяет больший объем энергии, чем любой звездный процесс, но уступает по этому показателю активным ядрам галактик, которые содержат сверхмассивные черные дыры. Некоторые подобные источники рассматриваются как представители особого класса черных дыр промежуточной массы, составляющей от 100 до 10 000 солнечных.

Авторы провели длительные наблюдения NGC 5408 X-1 в 2006 и 2008 годах с помощью космического рентгеновского телескопа XMM-Newton. Обработав результаты, ученые обнаружили характерные для черных дыр квазипериодические осцилляции рентгеновского потока — «мерцание» источника, связанное с регулярным накоплением горячего газа во внутренней области его аккреционного диска. Измеренная частота «мерцания» составляла приблизительно одну сотую частоты, соответствующей черным дырам звездной массы, однако по своей светимости NGC 5408 X-1 превосходил эти объекты в те же 100 раз.

На основании этих данных и некоторых других характеристик излучения исследователи рассчитали диапазон масс NGC 5408 X-1, который указан выше; наиболее вероятные значения лежат в более узком интервале — от двух до пяти тысяч солнечных масс. «Диаметр горизонта событий такой черной дыры должен составлять от 6 до 55 тысяч километров», — комментирует участник работы Тод Стромайер (Tod Strohmayer).

Если NGC 5408 X-1 действительно поглощает газ, его источником, вероятнее всего, служит звезда, обращающаяся по орбите вокруг предполагаемой черной дыры. Для того чтобы выяснить, верна ли эта теория, ученые использовали космический аппарат Swift. Рентгеновский телескоп аппарата начал выполнять регулярные наблюдения NGC 5408 X-1 в апреле 2008 года; исследователи рассчитывали на то, что им удастся зарегистрировать небольшие периодические изменения потока излучения, которые указывали бы на перемещение звезды по орбите.

Обобщив данные по 485 дням измерений, авторы обнаружили незначительные колебания потока излучения с периодом в 115,5 дня. «Если принять это значение за период обращения «звезды-компаньона» по орбите вокруг NGC 5408 X-1, — говорит г-н Стромайер, — можно заключить, что мы имеем дело с крупной звездой — гигантом или сверхгигантом».