Найбільша чорна діра розсуває кордони космологічно можливого.

Найбільша з відомих чорних дір має масу, яка у 36 мільярдів разів більша за масу нашого Сонця. Вона розташована на межі, яку передбачають сучасні космологічні теорії, що викликає у астрономів безліч запитань про зв'язок між чорними дірами та галактиками, в яких вони існують.

У статті, опублікованій 7 серпня в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, дослідники оголосили про відкриття чорної діри всередині надмасивної галактики, що знаходиться в 5 мільярдах світлових років від Землі, яку назвали "Космічна підкова". Згідно із заявою, нововиявлений монстр приблизно в 10 000 разів важчий за надмасивну чорну діру в центрі Чумацького Шляху. Теоретичні прогнози встановлюють верхню межу маси чорної діри в 40-50 мільярдів разів більше маси Сонця; ця космічна велетенська істота має масу в 36 мільярдів разів більше маси Сонця, тому вона небезпечно наближається до того, що дозволяють розрахунки.

Величезні розміри Космічної Підкови помітно викривляють простір-час, згинаючи світло від сусідніх галактик у підковоподібне сяйво, яке називається кільцем Ейнштейна. Ця випадкова небесна особливість, разом із більш традиційними методами виявлення, дозволила астрономам помітити нову чорну діру, яка ще не отримала назви.

"Це одна з десяти найбільших чорних дір, коли-небудь виявлених, і, ймовірно, найвагоміша з усіх," - зазначив Томас Коллетт, співавтор дослідження та космолог з Університету Портсмута в Англії. "Більшість інших оцінок маси чорних дір базуються на непрямих даних і мають значну похибку, тому ми не можемо з упевненістю стверджувати, яка з них є найбільшою."

Більшість великих галактик, серед яких і Чумацький Шлях, мають у своїх центрах надмасивні чорні діри. Космологічні моделі свідчать про те, що деякі великі галактики, такі як Космічна Підкова, можуть приховувати ще більш масштабні, "ультрамасивні" чорні діри. Проте виявлення таких об'єктів є складним завданням, оскільки традиційні методи, які базуються на спостереженні за рухом зірок навколо чорних дір, виявляються неефективними для неактивних і віддалених чорних дір.

Дослідники успішно обійшли це обмеження, застосувавши метод гравітаційного лінзування, який не вимагає спостереження за рухом космічних об'єктів. Вони також скористалися даними спостережень з Великого телескопа та космічного телескопа "Габбл", щоб створити детальну модель галактики. Цей комбінований підхід дав змогу команді виявити "сплячу" чорну діру, спостерігаючи за її потужною гравітаційною силою та впливом на навколишнє середовище, -- зазначив Карлос Мело, провідний автор дослідження та аспірант Федерального університету Ріо-Гранде-ду-Сул у Бразилії, в своїй заяві.

"Ми виявили вплив чорної діри двома способами, -- сказав Коллетт. -- Вона змінює траєкторію світла, яке проходить повз чорну діру, і змушує зірки у внутрішніх областях галактики, в якій вона знаходиться, рухатися надзвичайно швидко. Поєднавши ці два виміри, ми можемо бути повністю впевнені, що чорна діра існує насправді".

"Особливо вражаючим є те, що даний метод дає змогу виявляти та оцінювати масу цих невидимих надмасивних чорних дір, які розкидані по всьому Всесвіту, -- зауважив Мелос, -- навіть у випадку, коли вони залишаються абсолютно тихими."

Ще однією примітною особливістю середовища Космічної Підкови є те, що вона є "групою скам'янілостей". Ці темні, масивні системи в основному рухаються під дією гравітаційних сил і зазвичай є кінцевим продуктом серії злиття галактик.

"Імовірно, всі надмасивні чорні діри, що спочатку існували в супутніх галактиках, злилися в одну, що ми тепер виявили," — зазначив Коллетт. "Таким чином, ми спостерігаємо остаточний етап розвитку галактики та завершальний етап утворення чорної діри."

Нова чорна діра справляє враження, яке важко забути, і буде цікаво спостерігати, які нові відкриття зроблять астрономи стосовно цієї загадкової структури. Це також яскравий приклад мультимесенджерної астрономії, що передбачає синхронізацію різних типів сигналів, отриманих від одного й того ж астрономічного явища. Цей підхід виявився надзвичайно важливим для переосмислення явищ, які, здавалося б, були вже досліджені, а також обіцяє відкриття абсолютно нових аспектів. У будь-якому випадку, немає жодних сумнівів, що ми наближаємося до розгадки багатьох таємниць нашого Всесвіту як ніколи раніше.