Черная дыра расположена на расстоянии около 1000 световых лет в системе из трех тел HR 6819, которая также содержит две яркие звезды, которые могут быть замечены невооруженным глазом как один свет в Южном полушарии. Черная дыра в HR 6819 примерно в три раза ближе, чем ближайшая известная черная дыра V616 Monocerotis.
Открытие особенно захватывающее, потому что этот "невидимый объект" намекает на "существование целой популяции тихих черных дыр", согласно исследованию, опубликованному в среду в журнале Astronomy & Astrophysics. "Громкие", или активные, черные дыры излучают свет благодаря тесному приливно-отливному взаимодействию со звездами или газовыми облаками. И наоборот, тихие черные дыры темны, что делает их чрезвычайно трудными для обнаружения.
То, что они находятся так близко к Земле, делает их особенными в том смысле, что это означает, что эти вещи должны быть довольно
"В нашем районе нет ничего особенного, так что если он существует здесь, то, скорее всего, он существует повсюду". – - сказал Томас Ривиниус, астроном Европейской южной обсерватории (ЕЮО), который руководил новым исследованием.
Итак, если черная дыра в HR 6819 не излучает никакого света, как Ривиниус и его коллеги нашли ее? Как оказалось, открытие было неожиданным.
"Мы искали что-то совершенно другое, ожидая только нормальную двоичную звездную систему", - сказал Ривиниус - Мы надеялись, что подробные наблюдения помогут нам понять, почему две нормальные звезды там совершенно разные".
Звезды видны невооруженным глазом и потому, что они находятся относительно близко к нашей Солнечной системе, и потому, что они примерно в шесть раз массивнее Солнца, что делает всю систему достаточно яркой.
Ривиниус и его коллеги хотели выяснить, почему одна из звезд вращается быстро, а другая, кажется, вращается довольно вяло.
Чтобы объяснить эту разницу, они пришли к выводу, что на самом деле есть три объекта.
Исследователи были на грани разгадки тайны, когда в 2014 году произошла трагедия. Руководивший проектом астроном Станислав Штефль погиб в автокатастрофе и был широко оплакан астрономическим сообществом. Команда включила в исследование посвящение памяти Штефля, написав "в печали и благодарной благодарности за его неустанную бдительность, которая также послужила толчком к этой работе".
В результате, поиск HR 6819 был приостановлен на несколько лет, вплоть до недавнего открытия другой звездной системы под названием LB-1, расположенной на расстоянии 7000 световых лет, которая, как оказалось, имеет похожую многообразную архитектуру.
Вдохновленные этим открытием, Ривиниус и его коллеги возобновили наблюдения HR 6819 в течение нескольких месяцев с помощью 2,2-метрового телескопа MPG/ESO в чилийской обсерватории Ла-Силла, находящейся в ведении ЕЮО. Отслеживая движения звезд, они смогли подтвердить, что одна звезда находится в непосредственной близости от черной дыры спутника, вращаясь по орбите каждые 40 дней, и что другая звезда движется по гораздо более удаленной орбите вокруг этой внутренней пары. Основываясь на движении звезд, эта черная дыра по крайней мере в четыре раза массивнее Солнца.
Ученые долгое время считали, что эти тихие черные дыры, которые образуются в результате взрывной гибели больших звезд, должны быть распространены во Вселенной. Но подтвердить эту теорию наблюдательным путем оказалось трудно, потому что эти объекты настолько темны.
Ученые, открывшие LB-1, предположили, что это может быть бинарная система, содержащая звезду и гигантскую черную дыру, но команда Ривиниуса считает, что LB-1 вполне может быть еще одной системой из трех тел, такой как HR 6819, содержащей черную дыру со звездной массой.
Новые исследования не только проливают свет на существование этих тихих черных дыр, но и могут помочь ученым лучше понять космические события, которые порождают гравитационные волны, которые пульсируют в ткани пространства-времени.
С 2015 года в обсерваториях гравитационных волн обнаружены многие из этих пульсаций, большинство из которых образуются в результате слияния двух черных дыр в один компактный объект.
Звезды в HR 6819 не достаточно велики, чтобы стать черными дырами, когда они умирают, поэтому маловероятно, что эта конкретная система будет производить слияние черных дыр, которые излучают гравитационные волны, которые будут обнаруживаться на Земле. В будущем внешняя звезда расширится в красный гигант, прольет внешние слои и станет разновидностью мертвой звезды, называемой белым карликом. Внутренняя звезда, вероятно, пройдет через ту же самую гигантскую фазу, хотя в конце концов может объединиться с черной дырой.
Быть настолько близко к спутнику черной дыры означает, что в этом сверхгигантском состоянии черная дыра начнет аккретировать материю от другой звезды. Она может даже вырасти настолько, что поглотит чёрную дыру. То, что произойдет тогда, трудно предсказать, но возможно, что звезда и черная дыра сливаются.
Но хотя HR 6819 не суждено произвести слияние двух черных дыр, это могло бы помочь сдержать детали о системах, которые создают эти умопомрачительные, волноизлучающие союзы, потому что все они происходят от многотелучевых конфигураций массивных звездных объектов.
Ривиниус и его коллеги надеются продолжить изучение системы для дальнейшего изучения ее отдельных составных частей с помощью очень большого телескопического интерферометра ESO. Они также хотят найти даже самое тусклое свечение от черной дыры, которое может указывать на то, что объект питается близлежащим газом. Этот процесс аккреции может полностью отличаться от лучистого рентгеновского света, излучаемого громкими и активными черными дырами, которые потребляют звезды и другие большие массы.
