Телескоп ELT сможет изучить «тёмное скопление» чёрных дыр в центре Млечного Пути
В центре Млечного Пути находится самое плотное звёздное окружение в Галактике — ядерное звёздное скопление вокруг сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A*. Теория предсказывает, что там скрывается множество компактных остатков звёзд: чёрных дыр, нейтронных звёзд и белых карликов. Это так называемое «тёмное скопление» до сих пор не удавалось наблюдать напрямую из-за сильной засветки, пыли и ограничений существующих инструментов.
Согласно новому препринту, опубликованному на arXiv, ситуация кардинально изменится с вводом в строй Чрезвычайно Большого Телескопа (ELT) и его первой камеры MICADO. Сочетание глубокой фотометрии, высокого пространственного разрешения и точной астрометрии позволит систематически искать двойные системы, состоящие из компактного объекта и обычной звезды, а также регистрировать аккрецирующие чёрные дыры.
Авторы работы показывают, что MICADO сможет фиксировать фотометрическую переменность и астрометрические сигнатуры орбитального движения в таких двойных системах. Это даст первые прямые ограничения на численность и распределение компактных объектов в центре Галактики. До сих пор все свидетельства об этих телах были косвенными — от измерений динамической массы до данных рентгеновских обзоров.
Понимание состава «тёмного скопления» важно для многих областей астрофизики. В частности, оно определяет темпы сегрегации масс в звёздных скоплениях, динамическую эволюцию ядра Галактики и частоту экстремальных соотношений масс (EMRI). Именно такие события — падение компактных объектов на сверхмассивную чёрную дыру — станут одними из ключевых целей будущей гравитационно-волновой обсерватории LISA.
Новые наблюдения помогут уточнить модели формирования и эволюции галактических ядер, а также предоставят астрофизический контекст для будущих детекторов гравитационных волн. ELT, строительство которого завершается в Чили, станет крупнейшим оптическим телескопом в мире, и MICADO — его первый инструмент, способный работать в условиях экстремальной засветки центра Галактики.
Исследователи подчёркивают, что технические вызовы велики, но ожидаемая чувствительность MICADO достаточна, чтобы впервые количественно ограничить популяцию «тёмного скопления». Это откроет новое окно в изучение самых экзотических объектов Млечного Пути.
