Астрономи змоделювали еволюцію Чумацького Шляху й дійшли висновку, що в нашій галактиці може існувати близько 170 мільйонів чорних дір зоряної маси. Дослідження також показало, де їх найімовірніше шукати та як вони розподілені в галактиці.

Чорні діри зоряної маси утворюються після загибелі масивних зірок. Вони майже не випромінюють світло, тому їх дуже складно виявити, якщо поруч немає речовини, яку вони поглинають. Через це астрономи досі не знали, скільки таких об’єктів приховано в Чумацькому Шляху.

Моделювання еволюції галактики

Команда під керівництвом астрофізика Тома Вагга зі США створила комп’ютерні моделі розвитку галактики за останні 13,6 мільярда років. Вчені врахували народження та загибель зірок, утворення чорних дір і зміну структури галактики.

За результатами моделювання, за всю історію Чумацького Шляху виникло приблизно 170 мільйонів чорних дір зоряної маси. Попри велику цифру, вони розподілені дуже рідко. На відстані Сонця від центру галактики, за розрахунками, припадає лише одна чорна діра на приблизно 6250 кубічних парсеків. Це об’єм простору зі сторонами близько 60 парсеків, або майже 196 світлових років.

Дослідники також з’ясували, що чорні діри часто не залишаються там, де народилися. Під час вибуху наднової вони можуть отримати сильний поштовх і почати рухатися галактикою. Лише в окремих випадках цього достатньо, щоб покинути Чумацький Шлях, але більшість продовжує рухатися всередині нього.

Товстий шар і різні швидкості

Саме тому шар, у якому зосереджені чорні діри, виявився значно товщим за диск із зірками. Якщо товщина зоряного диска становить приблизно 306 парсеків, то для чорних дір вона сягає близько 790 парсеків.

Моделювання також показало, що найлегші чорні діри зазвичай віддаляються від площини галактики сильніше. Це пояснюється тим, що під час їхнього утворення вибух наднової викидає більше речовини, через що новонароджена чорна діра отримує потужніший поштовх. Важчі чорні діри, навпаки, формуються зі значнішою кількістю речовини, яка повертається назад, тому рухаються повільніше.

Автори роботи зазначають, що майбутні спостереження допоможуть перевірити ці прогнози. Якщо вони підтвердяться, астрономи зможуть використовувати розташування та рух чорних дір, щоб краще зрозуміти, як гинули масивні зорі та як еволюціонував Чумацький Шлях.