Блуждающая черная дыра найдена в 30 000 световых годах от центра своей галактики

Фото из открытых источников

Астрономы ищут черные дыры в центре галактики, а не на ее краю, потому что именно там всегда обнаруживались самые массивные из них. Вспышка в любом другом месте обычно означает взрыв звезды, а обзоры неба годами игнорировали такие объекты. Результаты нового исследования были опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.

Одна из этих вспышек произошла из-за черной дыры, масса которой примерно в миллион раз превышает массу Солнца. Оно разрывало звезду, расположенную примерно в 30 000 световых годах от центра своей галактики. Однако в этом месте больше ничего не видно — ни меньшей галактики, ни скопления звезд.

Теоретики уже много лет ожидают обнаружения черных дыр во Вселенной. Однако при столкновении двух галактик не все черные дыры оседают в новом центре. Некоторые могут остаться далеко на окраинах.

Увидеть такую чёрную дыру — самая сложная задача. Чёрная дыра, в которую не падает газ, не излучает свет. Большинство из них находятся в спящем состоянии, включая ту, что расположена в центре Млечного пути, поэтому телескопу нечего зафиксировать.

Звезда, приблизившаяся к такой звезде достаточно близко, разрывается на части, и образовавшийся газ светится в течение нескольких месяцев. У этой вспышки есть название: событие приливного разрушения. Почти все зарегистрированные вспышки происходили в центре галактики.

«Новым является то, что до сих пор мы исходили из предположения, что сверхмассивные черные дыры находятся в центрах массивных галактик», — говорит соавтор исследования Суви Гезари из Университета Мэриленда (UMD).

Центр транзитных наблюдений Цвики использует два телескопа в округе Сан-Диего для фотографирования всего северного неба каждые два дня. Камеры записывают сотни тысяч изменяющихся объектов за ночь — больше, чем любая другая команда смогла бы проверить.

Роберт Дэвид Стейн, ведущий автор публикации, уже разработал программу, которая сортирует вспышки по изменению интенсивности их света от ночи к ночи. Он и его коллеги переработали его, чтобы оценивать вспышки в любой точке изображения, а не только в центрах галактик. Новая версия была запущена в августе 2025 года.

Программа обнаружила эту звезду 4 ноября 2025 года. Ее свет был горячее примерно 9900°C и она плохо соответствовала взрывающейся звезде. Кроме того, она нагревалась примерно на 89°C в день, в то время как сверхновая остывает.

Затем команда Стайна измерила широкие полосы водорода и гелия в свете вспышки на том же расстоянии, что и галактика. Эти особенности окончательно подтвердили версию о том, что это разорванная звезда.

Штейн работает в Объединенном институте космических исследований, которым управляет Университет штата Мэриленд совместно с Центром космических полетов имени Годдарда НАСА. Его команда сообщила об открытии 27 июля.

Сама галактика огромна. Масса её звёзд составляет примерно 150 миллиардов масс Солнц, а чёрная дыра в её центре весит столько же, сколько около 660 миллионов масс Солнц. Вспышка, разорвавшая эту звезду на части, в несколько сотен раз легче. Команда Стайна оценила её массу примерно в миллион масс Солнца, исходя из того, насколько яркой была вспышка на пике.

Самый простой способ определить его вес — наблюдать за движением звёзд вокруг него, но здесь этого никто не делал. В него помещается от 360 000 до 4 миллионов Солнц. Астрономы измерили это расстояние в 30 000 световых лет, если смотреть на него с Земли, поэтому реальное расстояние может быть еще больше. Все дело в этой единственной вспышке.

На снимках этого участка, полученных на больших глубинах, в месте гибели звезды ничего не видно, вплоть до мельчайших объектов, которые удается запечатлеть камерам.

Команда Стайна исключила наличие какой-либо яркой карликовой галактики вокруг черной дыры. К югу от большой галактики видны четыре слабых пятна, и вспышка не произошла ни в одном из них.

«Меня удивляет наличие такой огромной чёрной дыры за пределами галактики», — сказал профессор Сильвен Вейё из Мэриленда. «Вокруг неё должен быть объект, похожий на Млечный Путь, — а этого определённо нет».

Ранее астрономы отследили причину одной из таких вспышек до смещенной от центра черной дыры в 2024 году, расположенной примерно в 2600 световых годах от ядра галактики. Рентгеновские обзоры добавили еще несколько кандидатов. Один из них находится в сливающейся паре галактик, расположенных на расстоянии десятков тысяч световых лет от центров каждой из них.

Команда Стайна выдвинула две версии развития событий, и обе начинаются со столкновения. В одной из них большая галактика оттянула меньшую на части и постепенно лишила её звёзд, оставив плотное ядро с чёрной дырой внутри. Эта меньшая по размеру галактика все еще будет распадаться, и то, что от нее останется, будет слишком тусклым, чтобы камеры могли его запечатлеть.

В другой галактике две черные дыры уже вращались друг вокруг друга в центре. Третья образовалась в результате слияния двух других черных дыр, все три притягивали друг друга, и самая легкая из них отлетела в сторону.

Астрономы не могут различить два сценария, основываясь только на этой вспышке. Штейн и его коллеги ожидают, что последующие наблюдения будут отдавать предпочтение одному из сценариев по сравнению с другим, по мере того как вспышка будет затухать.

На каждые сто вспышек в центре галактики приходится менее десяти вспышек на таком большом расстоянии. Это верхний предел, и одна вспышка не может его сузить.

Для точного определения местоположения вспышки 2024 года потребовались более четкие изображения, полученные с помощью других телескопов, а такое время наблюдений крайне ограничено. Такое большое расстояние между источниками излучения очевидно на обычных обзорных снимках.

Пока никто не обнаружил ничего подобного за пределами диска Млечного Пути.

В июне чилийская обсерватория имени Веры К. Рубин начала десятилетнее исследование южного полушария неба. Штайн ожидает, что в ходе исследования ежегодно будет обнаруживаться множество десятков таких смещенных от центра вспышек – каждая из которых будет иметь достаточно широкий зазор для измерения.