Несколько недель назад мы увидели изображение сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики. Это увлекательно, но черных дыр гораздо больше, и многие из них практически невозможно увидеть. Недавно "Хаббл" поймал на одну из них своим превосходным зрением.
Ученые подсчитали, что только в нашей галактике среди 100 миллиардов звезд насчитывается около 100 миллионов черных дыр. Такие объекты, однако, гораздо меньше (обычно они образуются в результате взрыва сверхновой в конце жизни массивной звезды), и, если они не находятся в какой-либо локальной звездной плотности, они пересекают пустоту межзвездного пространства практически незамеченными. Если в окрестностях такой черной дыры нет пыли и газа, которые могли бы создать аккреционный диск, то сама черная дыра просто черная и увидеть ее на фоне черноты космического пространства действительно очень сложно. По этой причине все известные на сегодняшний день черные дыры звездной массы имеют звездного компаньона.
Старик "Хаббл" продолжает радовать!
Космический телескоп "Хаббла", 30-летний первооткрыватель самых захватывающих космических объектов, только что обнаружил первую одиночную черную дыру звездной массы. На первый взгляд крошечный объект течет через межзвездное пространство примерно в 5000 световых лет от Земли в рукаве Стрельца, одном из спиральных рукавов нашей галактики.
Черные дыры этого типа образуются при взрывах звезд в двадцать раз массивнее Солнца. Однако таких звезд сравнительно немного. Подсчитано, что только одна звезда из тысячи закончит свою жизнь взрывом, в результате которого образуется черная дыра.
Как найти черную дыру в черноте космоса?
Сама черная дыра никогда не излучает никакого света. Ее название связано с тем, что черная дыра поглощает все падающее на нее излучение и никогда не выпускает его наружу. Однако черная дыра обычно очень массивна. С другой стороны, масса искривляет пространство-время в непосредственной близости от черной дыры. В результате, если смотреть с точки зрения наблюдателя на Земле или с точки зрения космического телескопа "Хаббл", если такая черная дыра проходит где-то между нами и далекой звездой позади черной дыры, она будет действовать как линза и сделает дальнюю звезду ненадолго ярче.
К счастью, космический телескоп "Хаббл" — чрезвычайно точный инструмент, который, к тому же, находится в открытом космосе (поэтому ему не приходится беспокоиться об эффектах, возникающих в земной атмосфере). Наблюдая за одной из звезд на расстоянии 19 000 световых лет, телескоп заметил усиление ее яркости и небольшое смещение на небе, продолжавшееся в общей сложности 270 дней. Здесь стоит отметить, что звезда переместилась всего на одну тысячную угловой секунды. По мнению ученых, это такое же расстояние на небесной сфере, как расстояние между ногами и головой космонавта, лежащего на поверхности Луны при наблюдении с Земли. Другими словами, требуется невероятная точность, чтобы заметить это изменение.
Инструменты "Хаббла" определили, что масса черной дыры находится в диапазоне от 1,6 до 4,4 массы Солнца. Если фактическая масса ближе к нижнему пределу, объект все еще может быть нейтронной звездой, а не черной дырой, но это еще не определено. Этот объект движется со скоростью 160 000 км/ч, что намного превышает скорость окружающих звезд.
Основываясь на наблюдениях за этим конкретным объектом, ученые подсчитали, что ближайшая к нам черная дыра может находиться всего в 80 световых годах от нас. Она все еще почти в 40 раз дальше ближайшей звезды Проксимы Центавра. С другой стороны, если учесть, что диаметр диска нашей галактики составляет 100 000 световых лет, а мы находимся в 27 000 световых лет от центра галактики, то 80 световых лет могут показаться очень близкими. Для сравнения, Полярная звезда находится на расстоянии 430 световых лет, а звезды, составляющие стержень астеризма Большой Медведицы, прекрасно видимые на ночном небе, расположены на расстоянии от 82 до 107 световых лет от Земли.