Астрономы из Европейской южной обсерватории (ESO) обнаружили ближайшую к нам черную дыру на сегодняшний день. Объект находится всего в 1000 световых лет от Солнечной системы.
Недавно обнаруженная черная дыра не одинока, а является частью тройной звездной системы, которую можно наблюдать невооруженным глазом из южного полушария. Именно благодаря этой компании открытие черной дыры стало возможным. Конечно, наблюдать черную дыру на прямую невозможно, но на ее присутствие показал анализа орбит двух других компонентов.
Инструменты, установленные на борту 2,2-метрового телескопа в обсерватории La Silla в Чили, были использованы для обнаружения черной дыры.
Открытие первой кратной системы звезд с черной дырой, видимой невооруженным глазом, очень удивило нас, - говорит Петр Хадрава, профессор Чешской академии наук в Праге.
Звездная система, видимая в созвездии телескопа, настолько близка к нам, что ее можно увидеть невооруженным глазом из южного полушария. Это самая близкая черная дыра среди обнаруженных до сих пор, - говорит Томас Ривиниус, исследователь из ESO, который возглавляет исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Астрономы, анализирующие двойную систему HR 6819, заметили, что орбиты обоих компонентов системы ясно указывают на наличие еще одного полностью невидимого элемента. Орбитальный анализ показал, что это должна быть черная дыра.
Анализируя спектр, полученный с помощью спектрографа FEROS, установленного на верхней части телескопа MPG / ESO, исследователи заметили, что одна из звезд в системе вращается вокруг невидимого объекта один раз каждые сорок дней, а другая вращается вокруг системы на большем расстоянии.
Нам потребовалось несколько месяцев наблюдения, чтобы определить 40-дневный период орбиты, - говорит Дитрих Бааде, астроном в отставке в ESO в Гархинге. К счастью, это было сделано благодаря программе ESO, в рамках которой сотрудники обсерватории проводят наблюдения для отдельных исследовательских групп.
Черная дыра, скрывающаяся в системе, не взаимодействует с окружающей средой, являясь действительно черной и невидимой. Исследователи смогли заметить ее присутствие и рассчитать ее массу, проанализировав орбиту звезды, которая вращается вокруг нее.
Невидимый объект с массой не менее 4 солнечных масс может быть только черной дырой, - заключает Ривиниус.
Астрономы до сих пор обнаружили лишь с десяток черных дыр в нашей галактике, почти все из которых сильно взаимодействуют с окружающей средой, испуская сильные рентгеновские лучи.
Исследователи предполагают, однако, что на протяжении всей истории Млечного Пути погибло гораздо больше массивных звезд, которые во время взрыва сверхновой превратились в черные дыры. Обнаружение тихой, невидимой черной дыры в системе HR 6819 показывает астрономам, где они должны искать другие объекты этого типа.
В Млечном Пути могут быть сотни миллионов черных дыр, а мы знаем только несколько. Теперь, когда мы знаем, что искать, мы сможем открыть для себя многое другое. Это может быть лишь верхушкой айсберга, - добавляет Ривиниус.
Астрономы уже подозревают, что их открытие может пролить новый свет на другую звездную систему.
Нам пришло в голову, что система LB-1 может быть такой тройной системой. Тем не менее, нам нужно сделать дополнительные наблюдения, чтобы выяснить, так ли это, - говорит Марианна Хейда, исследователь из ESO и соавтор статьи. LB-1 дальше от Земли, но все еще относительно близко. Если эта система также содержит черную дыру, может оказаться, что их вокруг нас много. Открывая и исследуя их, мы можем узнать о процессах образования и эволюции звезд с массой, превышающей 8 солнечных масс (такие звезды заканчивают жизнь взрывом сверхновой, а их ядра коллапсируют в черную дыру).
Некоторые астрономы считают, что в таких системах, как HR 6819 или LB-1, объекты могут сливаться, если внутри есть две черные дыры или черная дыра и нейтронная звезда. Удаленный внешний объект может гравитационно воздействовать на такую пару, способствуя процессу объединения и связанному излучению гравитационных волн. Хотя в системах HR 6819 и LB-1 есть только одна черная дыра и нет нейтронных звезд, они могут многое рассказать нам о столкновениях, которые могут происходить в других тройных системах.
Источник: ESO
