Обнаружена ближайшая чёрная дыра

Чёрные дыры трудно обнаружить, потому что они не излучают свет и чрезвычайно компактны. Теперь группе астрономов удалось обнаружить относительно близко к Земле черную дыру. Всего в 1560 световых годах от нас находится ближайшая из известных чёрных дыр. Это также «молчаливая» чёрная дыра, что означает, что её не обнаруживает горячая материя вокруг неё, а только влияние ее гравитации на звезду-компаньон, сообщают исследователи в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества».

Чёрные дыры не излучают никакого излучения — поэтому они абсолютно тёмные — и упаковывают всю свою массу в небольшой объем. Помимо наиболее ярких представителей, сверхмассивных черных дыр, таких как та, что в центре Млечного Пути, среди прочих есть еще и звёздные чёрные дыры. Такие объекты возникают из сверхновых, то есть звездных взрывов, тяжёлых звёзд и имеют диаметр всего несколько километров. Некоторые из них являются так называемыми молчаливыми чёрными дырами. В отличие от активных чёрных дыр, они не имеют окружающего аккреционного диска. Вот почему они не проявляют себя через рентгеновские лучи, который исходит от горячего вещества такого вращающегося диска из газа и пыли. Вместо этого их может обнаружить только звёзда-компаньон, вращающаяся вокруг них. Однако ее движение необходимо точно определить, чтобы сделать выводы о невидимой части системы — возможной чёрной дыре.

Исследователи во главе с Каримом Эль-Бадри из Астрономического института Макса Планка и Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики обнаружили в данных космического телескопа Gaia доказательства в общей сложности шести возможных молчащих чёрных дыр. Эль-Бадри и его коллегам пришлось отсеивать несколько кандидатов из данных, потому что данные не позволяли сделать чёткое утверждение. Однако одна система оказалась особенно перспективной. Они также изучили это с помощью телескопов Magellan, обсерватории Джемини, телескопа Keck I и 2,2-метрового телескопа MPG/ESO в обсерватории Ла Силья Европейской южной обсерватории. Им удалось сделать важные выводы из спектров испускаемого излучения и движения светящейся звезды, вращающейся вокруг чёрной дыры.

Как показали исследователи, звёзда немного меньше нашего Солнца и обращается вокруг невидимого объекта раз в 185 дней. Орбита, по которой он движется, имеет средний диаметр, примерно соответствующий расстоянию между Землей и Солнцем. С другой стороны, тёмный объект в середине этой орбиты имеет почти десять масс Солнца. По мнению исследователей, единственный возможный сценарий, объясняющий эту орбиту, заключается в том, что объект является чёрной дырой.

Однако находка также вызывает вопросы. Такая массивная черная дыра должна была возникнуть из звезды с массой около двадцати солнечных. После очень короткой продолжительности жизни он превратился бы в сверхгиганта, который вышел бы далеко за пределы орбиты своей звезды-компаньона. Непонятно, как меньшая звезда-компаньон могла выжить, не проявляя никаких аномалий. Поэтому астрономы предполагают, что обнаруженный объект может даже состоять из двух чёрных дыр, вращающихся близко друг к другу. Эти двое тогда возникли бы из двух звёзд, которые были не такими тяжёлыми, так что сверхгигант такого размера не мог бы образоваться. Другой сценарий предполагает, что первоначально две звезды сформировались в звездном скоплении и могли быть намного дальше друг от друга.

Однако в данных Gaia можно найти намного больше чёрных дыр. Их анализ, безусловно, внесет большой вклад в понимание экзотических систем. И, вероятно, ещё ближе к Земле будет чёрная дыра.