ПО НАШЕЙ ГАЛАКТИКЕ БЛУЖДАЮТ 40 МИЛЛИОНОВ ЧЁРНЫХ ДЫР

Когда массивная звезда умирает, она может сколлапсировать в чёрную дыру. Детекторы гравитационных волн уловили сотни их слияний далеко от нас. Однако в нашем собственном Млечном Пути известно лишь около двух десятков чёрных дыр звёздной массы — почти все они в парах, где их выдаёт звезда-компаньон.

Теория говорит, что их должно быть около ста миллионов. Подавляющее большинство должны быть изолированными: одинокими, тёмными, без всего, что могло бы их выдать. Пока подтверждена лишь одна такая — OGLE-2011-BLG-0462, массой около 7 солнечных, замеченная потому, что она ненадолго усилила свет звезды позади себя: этот эффект называется гравитационным микролинзированием.

Смоделировать звёзды целой галактики

Цзянь-Го Хэ, Юн Шао и их коллеги из Нанкинского университета создали POPKIN — новый код на Python. Он прослеживает одиночные звёзды и звёздные пары от рождения до смерти — перетекание массы, слияния, взрывы сверхновых — в рамках модели звездообразования и химической истории Млечного Пути за 12 миллиардов лет. Затем он отслеживает каждую образовавшуюся чёрную дыру на её орбите в Галактике вплоть до наших дней.

Они прогнали десять версий модели, меняя самые неопределённые физические параметры: как взрываются звёзды и как звёздные пары обмениваются массой.

Перепись

В эталонной модели:

• В Млечном Пути около 40 миллионов изолированных чёрных дыр (другие сценарии взрывов сверхновых дают от 100 до 200 миллионов).
• Около 80 000 находятся в пределах 1 килопарсека от Солнца — примерно 3300 световых лет.
• Их средняя масса — около 11 солнечных. Массы группируются вокруг 9 и 20 масс Солнца, с поразительным провалом между 13 и 17.
• Большинство находятся вблизи плоскости Галактики. Почти половина происходит из старого, толстого диска Млечного Пути.
• Самое частое происхождение — звёздная пара, разорванная взрывом сверхновой (около 48%).
• Более двух третей родились без толчка. Они движутся по спокойным, почти круговым орбитам. Те, что получили толчок при рождении, движутся гораздо быстрее, часто со скоростью 100–200 км/с.

Предсказанные массы изолированных чёрных дыр: два пика около 9 и 20 масс Солнца и провал между 13 и 17. — Рисунок 13, He et al. (2026), arXiv:2609.29211.

Где они были бы видны на небе: сосредоточены к плоскости и центру Млечного Пути. — Рисунок 15, He et al. (2026), arXiv:2609.29211.

Как их найти

• Рентгеновские лучи. Чёрная дыра, медленно движущаяся сквозь межзвёздный газ, поглощает часть его и светится. Модель предсказывает около 5000 таких источников выше заданного порога яркости во всей Галактике и около 100 в пределах 1 килопарсека — оптимистичные цифры, очень чувствительные к тому, насколько эффективно излучает поглощённый газ.
• Микролинзирование. Лучшая зацепка — долгие события усиления. Для обзора центра Галактики будущим космическим телескопом «Роман» модель предсказывает около 360 событий за пять лет — это верхний предел, без учёта реальных эффектов отбора.

Модель также предлагает догадку о единственной известной одинокой чёрной дыре: её движение лучше всего соответствует чёрной дыре, родившейся в тонком диске и получившей толчок при рождении, хотя иное происхождение не исключено.

Почему цифры расходятся

Общее число зависит прежде всего от того, как взрываются звёзды, а это по-прежнему неясно. В этом и суть: долгие события микролинзирования хранят отпечатки этой физики, например провал в распределении масс. Подсчёт одиноких чёрных дыр может раскрыть, как умирают массивные звёзды.