Астрономы находят ближайшую к Земле черную дыру
AstroNews.ru - 06 Мая 2020 16:05:55
Команда астрономов из Европейской южной обсерватории (ESO) и других институтов обнаружила черную дыру, расположенную всего в 1000 световых лет от Земли. Черная дыра ближе к нашей Солнечной системе, чем любая другая, найденная на сегодняшний день, и является частью тройной системы, которую можно увидеть невооруженным глазом. Команда нашла доказательства наличия невидимого объекта, отследив две его звезды-компаньона с помощью 2,2-метрового телескопа MPG/ESO в обсерватории ESO La Silla в Чили. Они говорят, что эта система может быть лишь верхушкой айсберга, так как в будущем может быть найдено много подобных черных дыр.
«Мы были совершенно удивлены, когда поняли, что это первая звездная система с черной дырой, которую можно увидеть невооруженным глазом», - говорит Петр Хадрава, заслуженный деятель Академии наук Чешской Республики в Праге и соавтор исследования. Расположенная в созвездии Телескоп, система настолько близка к нам, что ее звезды можно увидеть из южного полушария темной ясной ночью без бинокля или телескопа. «Эта система содержит ближайшую к Земле черную дыру, о которой мы знаем», - говорит ученый ESO Томас Ривиниус, который возглавлял исследование, опубликованное сегодня в «Astronomy & Astrophysics».
Изначально команда наблюдала за системой, названной HR 6819, в рамках исследования систем с двумя звездами. Однако, анализируя свои наблюдения, они были ошеломлены, обнаружив третье, ранее неизвестное тело в HR 6819: черную дыру. Наблюдения на спектрографе FEROS на 2,2-метровом телескопе MPG/ESO в La Silla показали, что одна из двух видимых звезд вращается вокруг невидимого объекта каждые 40 дней, в то время как вторая звезда находится на большом расстоянии от этой внутренней пары.
Дитрих Бааде, почетный астроном ESO в Гархинге и соавтор исследования, говорит: «Наблюдения, необходимые для определения 40 дневного периода, были распределены на несколько месяцев. Это стало возможным только благодаря новаторской схеме наблюдения службы ESO».
Скрытая черная дыра в HR 6819 - одна из самых первых найденных черных дыр звездной массы, которые не взаимодействуют с окружающей средой и поэтому выглядят по-настоящему черными. Но команда может определить ее присутствие и рассчитать ее массу, изучая орбиту звезды во внутренней паре. «Невидимый объект, масса которого в 4 раза больше массы Солнца, может быть только черной дырой», - заключает Ривиниус, базирующийся в Чили.
На сегодняшний день астрономы обнаружили только пару десятков черных дыр в нашей галактике, почти все из которых сильно взаимодействуют с окружающей средой и делают свое присутствие известным, испуская мощное рентгеновское излучение в этом взаимодействии. Но ученые подсчитали, что за время существования Млечного Пути, многие другие звезды перешли в черные дыры, после окончания своей жизни. Открытие тихой, невидимой черной дыры в HR 6819 дает подсказки о том, где могут находиться многочисленные скрытые черные дыры в Млечном Пути. «Там должно быть сотни миллионов черных дыр, но мы знаем только об очень немногих. Знание того, что нужно искать, должно помочь нам искать их лучше», - говорит Ривиниус. Бааде добавляет, что обнаружение черной дыры в тройной системе так близко указывает на то, что мы видим лишь «вершину захватывающего айсберга».
Астрономы уже считают, что их открытие может пролить свет на вторую систему. «Мы поняли, что другая система, называемая LB-1, также может быть такой тройной, хотя нам нужно больше наблюдений, чтобы сказать наверняка», - говорит Марианна Хейда, научный сотрудник ESO и соавтор статьи. «LB-1 находится немного дальше от Земли, но все же довольно близко в астрономических терминах, так что это означает, что, вероятно, существует намного больше этих систем. Найдя и изучив их, мы можем многое узнать о формировании и эволюции этих редких звезд которые начинают свою жизнь с массой около 8 масс Солнца и заканчивают взрывом сверхновой, который оставляет черную дыру».
Открытия этих тройных систем с внутренней парой и далекой звездой также могут дать подсказки о насильственных космических слияниях, которые испускают гравитационные волны, достаточно мощные, чтобы их можно было обнаружить на Земле. Некоторые астрономы полагают, что слияния могут происходить в системах с конфигурацией, аналогичной HR 6819 или LB-1, но где внутренняя пара состоит из двух черных дыр или из черной дыры и нейтронной звезды. Хотя объекты HR 6819 и LB-1 имеют только одну черную дыру и не имеют нейтронных звезд, эти системы все же смогут помочь ученым понять, как происходят звездные столкновения в системах тройных звезд.
Это исследование было представлено в статье "Тройная система невооруженным глазом с неаккредитирующейся черной дырой во внутренней бинарной системе", опубликованной сегодня в журнале Astronomy & Astrophysics .