14,8 тыс подписчиков
Массивное шаровое звездное скопление Омега Центавра десятилетиями ставило астрономов в тупик. Оно должно быть заполнено черными дырами, оставшимися после взрыва звезд, однако свидетельств их существования крайне мало. Теперь астрономы, используя архивные данные космического телескопа «Хаббл» и наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб», наконец обнаружили первую черную дыру звездной массы в этом скоплении. Открытие первой из этой недостающей популяции черных дыр поможет уточнить современные теории формирования черных дыр в таких средах, как Омега Центавра. Результаты исследования были опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.
Омега Центавра состоит из 10 миллионов гравитационно связанных между собой звезд. Хотя ранее с помощью телескопа «Хаббл» астрономы обнаружили доказательства того, что в центре скопления находится черная дыра промежуточной массы, модели предполагают, что в этом звездном скоплении также должно быть около 10 000 черных дыр меньшей массы, звездных. Эта значительная популяция черных дыр не была обнаружена в ходе предыдущих наблюдений, в которых использовался метод измерения лучевой скорости или поиск радио- и рентгеновского излучения от вещества, падающего на черные дыры.
В этом новом открытии используется другой подход, известный как астрометрия, для измерения очень незначительных перемещений звезд с течением времени. Проанализировав архивные данные «Хаббла» за более чем 20 лет и дополнив их недавними данными «Уэбба» для уточнения астрометрических измерений, команда обнаружила звезду, вращающуюся вокруг невидимого объекта, настолько массивного, что он, должно быть, является черной дырой. Объект, получивший название oMEGACat BH-2, — это первая черная дыра звездной массы, обнаруженная в созвездии Омеги Центавра, и у нее есть несколько удивительных особенностей. Масса oMEGACat BH-2 меньше ожидаемой, а у этой двойной системы, состоящей из черной дыры и видимой звезды, самый длинный орбитальный период среди всех известных на сегодняшний день двойных систем черных дыр.
«С помощью данных телескопов "Хаббл" и "Джеймс Уэбб" мы смогли увидеть движение видимой звезды главной последовательности, которая является частью этой двойной системы, расположенной на расстоянии около 18 000 световых лет от нас в плотной среде Омеги Центавра, — сказал Мэтью Уитакер из Университета Юты в Солт-Лейк-Сити, ведущий автор статьи. — Точность этих измерений невероятна — до долей пикселя на детекторах "Хаббла" и "Джеймса Уэбба". Без этих двух космических телескопов обнаружить эту черную дыру было бы невозможно."
На основе точных данных, полученных с помощью телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб», команда смогла проследить путь звезды на протяжении более 20 лет, в том числе во время ее максимального сближения с черной дырой, когда она двигалась по небу с наибольшей скоростью. На основе обширных данных команда установила, что видимая звезда совершает оборот вокруг oMEGACat BH-2 раз в 94 года, что делает ее самой долгопериодической двойной системой с черной дырой из всех известных.
Большой период обращения вокруг общего центра масс также дает ключ к пониманию происхождения этой двойной системы. Вероятно, она образовалась в результате динамического формирования, то есть звезда и ее компаньон — черная дыра — не были изначально вместе, а нашли друг друга в этом скоплении.
Credit: : ESA, NASA, Maximilian Häberle (MPIA), Joseph DePasquale (STScI)
2 минуты
3 дня назад