«Хаббл» и «Джеймс Уэбб» поймали одну.
Классический шаровой скопление OMEGA CENTAURI должно было быть полными их. Десять тысяч черных дыр. Пропавшие. Тихие.
Долгое время их просто не было. По крайней мере, не в наших данных.
Звезда под названием oMEGACat-307140063689213408-018 вращается вокруг чего-то невидимого. Она танцует вокруг темной пустоты. «Хаббл» наблюдал за ней с 2003 года. Он продолжал наблюдать до 2023 года. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» взял эстафету оттуда, уточняя измерения.
Это не было нейтронной звездой. Сначала так думали. Нет. Она в четыре раза тяжелее нашего Солнца. Ну, точнее, в 4,46 раза. Это слишком много для мертвой звезды нормальной плотности. Поэтому она обрушилась. Полностью. В черную дыру.
Oмега Centauri — это не просто любое звездное скопление.
Это огромное. Самое большое шаровое скопление в Млечном Пути. Возможно, это уже даже не скопление. Некоторые считают, что это призрак карликовой галактики. Ядро. То, что осталось после того, как Млечный Путь поглотил своего соседа. Приливные силы оторвали куски. Века космического каннибализма.
Там все еще 10 миллионов звезд. 18 000 световых лет до работы.
А в центре? Промежуточный монстр. Обнаруженный в 2024 году. В 8 200 раз тяжелее Солнца. Это признак ядра галактики, а не скопления. Это хорошо вписывается в теорию «поглощенной карликовой галактики».
Но галактики имеют не только центральных монстров. У них есть мусор. Звездные черные дыры. Те, что рождаются, когда большие звезды взрываются. Мы ожидали найти здесь 10 000 таких.
Ноль.
Такова была ситуация, пока Мэтью Уитакер не решил посмотреть ближе.
Он тщательно просмотрел два десятилетия данных «Хаббла». Он добавил более резкие глаза Уэбба. В чем секрет? Астрометрия. Картографирование крошечных смещений в позиции.
Видимая звезда в двойной системе имеет 78% массы нашего Солнца. Она двигается. Невидимый компаньон тянет ее. Вы не можете увидеть это притяжение. Но вы можете измерить колебание.
«Точность этих измерений невероятна», — сказал Уитакер. До долей пикселя. Без совместной работы обоих телескопов? Мы бы этого не нашли.
Орбита долгая. 94 года.
Самая широкая, когда-либо наблюдаемая для такого типа систем.
«Хаббл» видел менее четверти из этого. Но эта четверть включала ближайший подход. Момент, когда звезда летит быстрее всего под гравитацией черной дыры. Эта скорость дала им массу.
Продлится ли эти отношения? Скорее всего, нет.
Пространство там переполнено. В течение миллиарда лет, скорее всего, другая звезда разобьется о их танцевальный пол и утащит компаньона. Или выкинет их обоих. Это хаос, но медленный хаос.
Вот странная часть.
Масса странная. Четыре с половиной солнечных массы?
У нас теперь есть одиннадцатилетний набор данных о гравитационных волнах. Слияния черных дыр поют. Они создают волны, которые мы можем обнаружить.
Есть разрыв в этих песнях. Тихая зона.
Черные дыры между 2,5 и 5 солнечными массами не должны существовать. По крайней мере, так подсказывали слияния. Нейтронные звезды заканчиваются примерно на 2,5. Все, что больше, должно было перепрыгнуть через этот разрыв. Прямо к десяти солнечным массам.
oMEGACat BH-1 (новая) находится прямо в этом молчании.
Анил Сет говорит, что это важно. Шаровые скопления — это места для создания двойных систем. Они сжимают звезды вместе, пока они не сольются. Эти слияния создают гравитационные волны. Если мы не понимаем, как черные дыры формируются там — как работает физика в этих примитивных, низкометаллических средах, — мы летим вслепую по данным о волнах.
«Эти среды являются основными местами, где мы считаем, что двойные системы сливаются», — говорит Сет.
Звезды в OMEGA CENTAURI древние. Примитивные. Бедные тяжелыми элементами по сравнению с Солнцем. Эта нехватка усложняет вещи. Какие звезды коллапсируют? Какие взрываются? Ответ пока не ясен.
Одна найдена. 9 999 осталось.
Уитакер не останавливается. Данные продолжают расти. И у NASA есть новый глаз, который запустят позже в этом году: Космический телескоп Нэнси Грейс Роман.
Он широкий. Шире, чем «Хаббл».
Роман будет сканировать переполненный центр нашей галактики. Регулярно. С разрешением, похожим на «Хаббл».
«Мы надеемся», — говорит Уитакер, «мы найдем больше таких систем».
Если Роман может увидеть закономерность в гало, возможно, мы сможем заполнить пробелы на остальной части неба тоже.
