В крупнейшем звездном скоплении нашей галактики обнаружена система черных дыр.

Шаровые звездные скопления представляют собой миниатюрные версии галактик — группы гравитационно связанных звезд, образующих единую сферическую структуру. Эти скопления окружают большую галактику и вращаются вокруг неё, подобно спутникам. В нашем Млечном Пути уже насчитали более полутора сотен таких «подопечных».

Одно из этих скоплений наблюдается с древних времён, но на протяжении многих веков его считали звездой, поэтому исторически закрепилось наименование звезды — Омега Центавра. Этот объект находится в одноименном созвездии, примерно в 15-17 тысячах световых лет от нас. Для сравнения, галактики-спутники Млечного Пути, Большое и Малое Магеллановы Облака, расположены примерно в десять раз дальше.

Диаметр Омеги Центавра составляет около 150 световых лет, и оно включает приблизительно 10 миллионов звезд с общей массой, равной четырем-пяти миллионам Солнц. В основном это карликовые звезды. Размеры Омеги Центавра давно вызывают у астрономов подозрения, что это может быть не совсем шаровое скопление, а остаток когда-то захваченной Млечным Путём карликовой галактики.

Поэтому Омега Центавра вызывает наибольшее любопытство у исследователей черных дыр: они стремятся найти их разновидность, которую считают теоретически возможной — черную дыру средней массы.

Напомним, в космосе в настоящее время наблюдаются два типа черных дыр: «схлопнувшиеся» ядра самых массивных звезд (черные дыры звездной массы или немного больше) и сверхмассивные черные дыры в центрах галактик, масса которых составляет миллионы и миллиарды Солнц. Например, наша центральная галактическая черная дыра содержит массу в четыре миллиона Солнц.

Астрономы пытаются выяснить, существует ли промежуточный вариант — черная дыра с массой, скажем, в десятки тысяч Солнц. Если такие черные дыры действительно существуют, их стоит искать именно в шаровых звездных скоплениях. Высказывались предположения, что такая черная дыра может находиться в Омеге Центавра, и в центре этого скопления действительно наблюдаются признаки источника очень сильной гравитации — явно «превышенные» скорости движения некоторых звезд.

По этому поводу возник спор: одни исследователи считали, что эти звезды разгоняет одна большая черная дыра искомой промежуточной массы, другие же утверждали, что на самом деле там может быть просто собрание сравнительно мелких черных дыр — объектов звездной массы.

Команда астрономов из Испании, Франции, Швейцарии и Великобритании недавно составила свою картину происходящего внутри шарового скопления. В своей статье для Astronomy & Astrophysics (доступна на сервере препринтов Корнеллского университета) они объяснили, что изучили центр Омеги Центавра с помощью расположенных в его окрестностях звезд особого типа — так называемых миллисекундных пульсаров.

Напомним, пульсары, или нейтронные звезды, — это сжатые остатки «умерших» тяжеловесных звезд, которые вращаются вокруг своей оси с огромной скоростью и испускают интенсивное излучение. Миллисекундные пульсары отличаются особенно высоким вращением, они завершают один оборот за ничтожные доли секунды. Предполагается, что их такая высокая скорость обусловлена веществом, падающим с захваченной звезды-компаньона. Эти звезды часто встречаются в шаровых скоплениях, так как там достаточно плотно, и многие светила образуют двойные системы. По словам астрофизиков, периоды обращения таких звезд практически всегда стабильны, что позволяет использовать их как чувствительные «датчики», регистрирующие даже самые незначительные изменения в их окружении.

В Омеге Центавра обнаружено 18 таких звезд. Ученые сопоставили их «поведение», чтобы понять, как распределена масса в центре скопления. Исследователи склоняются к тому, что там расположено не одна большая черная дыра, а сконцентрированный кластер черных дыр звездной массы. При этом они не исключают, что в самой «сердцевине» может находиться особенно массивная черная дыра, но она далеко не настолько велика, как считали ранее, и в любом случае окружена множеством меньших черных дыр.