Астрономы смоделировали эволюцию Млечного Пути и пришли к выводу, что в нашей галактике может существовать около 170 миллионов чёрных дыр звёздной массы. Исследование также показало, где их наиболее вероятно искать и как они распределены в галактике.

Чёрные дыры звёздной массы образуются после гибели массивных звёзд. Они почти не излучают свет, поэтому их очень сложно обнаружить, если рядом нет вещества, которое они поглощают. Из-за этого астрономы до сих пор не знали, сколько таких объектов скрыто в Млечном Пути.

Моделирование эволюции галактики

Команда под руководством астрофизика Тома Вагга из США создала компьютерные модели развития галактики за последние 13,6 миллиарда лет. Учёные учли рождение и гибель звёзд, образование чёрных дыр и изменение структуры галактики.

По результатам моделирования, за всю историю Млечного Пути возникло примерно 170 миллионов чёрных дыр звёздной массы. Несмотря на большую цифру, они распределены очень редко. На расстоянии Солнца от центра галактики, по расчётам, приходится лишь одна чёрная дыра на примерно 6250 кубических парсеков. Это объём пространства со сторонами около 60 парсеков, или почти 196 световых лет.

Исследователи также выяснили, что чёрные дыры часто не остаются там, где родились. Во время взрыва сверхновой они могут получить сильный толчок и начать двигаться по галактике. Лишь в отдельных случаях этого достаточно, чтобы покинуть Млечный Путь, но большинство продолжает двигаться внутри него.

Толстый слой и разные скорости

Именно поэтому слой, в котором сосредоточены чёрные дыры, оказался значительно толще диска со звёздами. Если толщина звёздного диска составляет примерно 306 парсеков, то для чёрных дыр она достигает около 790 парсеков.

Моделирование также показало, что самые лёгкие чёрные дыры обычно удаляются от плоскости галактики сильнее. Это объясняется тем, что во время их образования взрыв сверхновой выбрасывает больше вещества, из-за чего новорождённая чёрная дыра получает более мощный толчок. Более тяжёлые чёрные дыры, наоборот, формируются со значительным количеством вещества, которое возвращается назад, поэтому движутся медленнее.

Авторы работы отмечают, что будущие наблюдения помогут проверить эти прогнозы. Если они подтвердятся, астрономы смогут использовать расположение и движение чёрных дыр, чтобы лучше понять, как гибли массивные звёзды и как эволюционировал Млечный Путь.