Черная дыра обнаружена всего в тысяче световых лет от Земли

Группа астрономов из Европейской южной обсерватории (ESO) и других институтов открыла черную дыру всего в тысяче световых лет от Земли. Эта черная дыра ближе к Солнечной системе, чем все остальные, известные на сегодня. Она входит в тройную систему звезд, видимую невооруженным глазом. Группа доказала существование невидимого объекта в системе, отслеживая движения его двух звезд-компаньонов при помощи 2,2-метрового телескопа MPG/ESO в обсерватории ESO Ла-Силья в Чили. Астрономы говорят, что в будущем может быть обнаружено множество подобных черных дыр.

Тройная система, расположенная в созвездии Телескопа, так близка к нам, что в южном полушарии ее звезды можно разглядеть на темном безоблачном небе без бинокля или телескопа. Вначале группа наблюдала систему HR 6819 в рамках своего исследования двойных звездных систем. Когда астрономы проанализировали свои наблюдения, они были ошеломлены: в системе HR 6819 присутствовало третье, ранее не обнаруженное тело, которое оказалось черной дырой. Наблюдения со спектрографом FEROS на 2,2-метровом телескопе MPG/ESO показали, что одна из двух видимых звезд обращается вокруг невидимого компаньона за 40 дней, а вторая находится на большом расстоянии от этой внутренней пары.

Скрытая черная дыра в HR 6819 — одна из самых первых обнаруженных черных дыр звездной массы, которые не взаимодействуют активно со своим окружением и поэтому остаются поистине черными. Группа сумела выявить ее присутствие и вычислить ее массу, равную четырем массам Солнца, исследуя орбиту звезды внутренней пары.

На сегодня астрономы нашли в нашей Галактике всего пару десятков черных дыр. Почти все они активно взаимодействуют со своим окружением и выдают свое присутствие мощным рентгеновским излучением, возникающим при этом взаимодействии. Но, по оценке ученых, за время жизни Млечного Пути в черные дыры в конце своей эволюции должно было превратиться гораздо больше звезд. Открытие «спящей» невидимой черной дыры в HR 6819 подсказывает, где могут находиться многие скрытые черные дыры Млечного Пути. «В Галактике должны быть сотни миллионов черных дыр, а нам известно только несколько. Теперь, когда мы знаем, где искать, их должно найтись больше», — говорит руководитель исследования Томас Ривиниус (Thomas Rivinius).

Астрономы уже предполагают, что их находка может пролить свет и на поведение еще одной системы. «Мы подумали,что система LB-1 тоже может оказаться тройной, хотя, чтобы это доказать, надо провести еще дополнительные наблюдения, — рассказывает Марианна Хейда (Marianne Heida), постдок ESO и соавтор статьи. — LB-1 несколько дальше от Земли, но по астрономическим меркам всё равно довольно близко. Вероятно, существует значительно больше таких систем. Находя и исследуя их, мы можем многое узнать об образовании и эволюции редких звезд, которые начинают свою жизнь с массами более 8 солнечных, а заканчивают ее взрывом сверхновой, после которого остается черная дыра».

Открытие тройных систем с внутренней парой и третьей удаленной звездой может также быть связано с сопровождающимися выделением огромной энергии слияниями звезд. При этих событиях испускаются гравитационные волны, достаточно мощные, чтобы их можно было зарегистрировать на Земле. Некоторые астрономы считают, что слияния могут происходить в системах с конфигурацией, похожей на HR 6819 или LB-1, но в которых внутренняя пара состоит из двух черных дыр или черной дыры и нейтронной звезды. Удаленный внешний объект может гравитационно воздействовать на внутреннюю пару таким образом, что дает толчок ее слиянию и излучению гравитационных волн. Хотя в HR 6819 и LB-1 только по одной черной дыре и нет нейтронных звезд, эти системы всё же могут помочь понять, как именно в тройных звездных системах могут происходить столкновения звезд.

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.