Поблизу Сонячної системи виявили гігантську чорну діру

Поблизу Сонячної системи виявили гігантську чорну діру

Октябрь 21, 2022 0 Автор science

Астрономи Університету Алабами в Хантсвіллі виявили гігантську чорну дірку зіркової маси, яка в 12 разів перевищує масу Сонця і знаходиться ближче до Сонячної системи, ніж будь-яка інша відома чорна діра. Про відкриття повідомляється у препринті, доступному в репозиторії arXiv.

Дослідники проаналізували каталог подвійних систем Data Release 3 (DR3), зібраний завдяки спостереженням космічного телескопа Gaia, що працює в оптичному діапазоні. Було проведено пошук кандидатів у чорні дірки, які перебувають у подвійних системах із яскравою зіркою-компаньйоном. Астрономи виявили систему, де зірка головної послідовності спектрального класу G (жовтий колір) оберталася навколо невидимого об’єкта ексцентричною орбітою періодом 185 днів. Відстань до неї складає 474 парсеки або 1545 світлових років.

Спектральний розподіл енергії, який показує залежність енергії від довжини хвилі світла, підтвердив, що зірка у системі є єдиним джерелом випромінювання. Вимірювання радіальної швидкості зірки на основі спостережень, проведених за допомогою автоматичного пошуковика планет Лікської обсерваторії, телескопа Кека та інших інструментів, показало, що видимий компаньйон обертається дуже масивного невидимого об’єкта. Ґрунтуючись і на астрометричних, і спектроскопічних даних, вчені розрахували масу об’єкта, що склала 11,9 маси Сонця.

Ефективна температура видимої зірки становила близько 5972 кельвінів, вміст важких елементів не набагато нижче сонячних значень, маса можна порівняти з масою Сонця, а вік досягає 7,1 плюс-мінус 3,8 мільярда років. Ймовірно, раніше ця зірка знаходилася у складі потрійної системи та оберталася навколо двох масивних зірок, які пізніше утворили чорні дірки, або злилися в одну гігантську чорну дірку. За попередніми оцінками, кількість подібних систем у Чумацькому Шляху становить близько мільйона.

Розрахунки показують, що у Чумацькому Шляху існує приблизно 100 мільйонів чорних дірок зоряної маси, що виникають при колапсі масивних зірок. Часто ці чорні діри є ізольованими (невзаємодіючими) і не поглинають речовину від довколишніх об’єктів, що робить їх виявлення важким. Астрономи знаходять їх методом гравітаційного мікролінзування, коли гравітаційне поле невидимого масивного об’єкта викривляє траєкторії світлових променів, що проходять поблизу. Чорні дірки у складі подвійних систем стають добре помітними, коли починають годуватися зіркою-сусідом і випускати рентгенівське випромінювання.