Открыта ближайшая к Земле чёрная дыра

Астрономы обнаружили чёрную дыру в системе звёзд, которую можно увидеть невооружённым глазом. Это ближайшая к Солнцу чёрная дыра из всех известных науке. И эксперты полагают, что это лишь верхушка айсберга: скоро список подобных объектов начнёт стремительно прирастать.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.

Очень тихо и запредельно близко

Специалисты изучали систему из двух звёзд в созвездии Телескопа, расположенную в тысяче световых лет от Земли. Проанализировав движение светил, они выяснили, что это не дуэт, а трио: в орбитальном танце участвует невидимое третье тело.

Исследователи заключили, что система (она обозначается HR 6819) состоит из трёх компаньонов. Одна из звёзд образует пару с неизвестным объектом. Этот тандем делает один оборот вокруг общего центра масс за 40 земных суток. Другое светило медленно обращается вокруг этой пары, находясь от неё на большом расстоянии.

Когда учёные рассчитали массу "невидимки", сомнений в его природе не осталось.

"Невидимый объект массой по меньшей мере в четыре массы Солнца может быть только чёрной дырой", – объясняет соавтор статьи Томас Ривиниус (Thomas Rivinius) из Европейской Южной обсерватории.

Действительно, для нейтронной звезды это слишком много (их максимальная масса равна примерно двум солнечным). Ну а обычное светило, даже тусклое, было бы различимо в 2,2-метровый телескоп, с которым работали исследователи.

Таким путём и была открыта чёрная дыра на рекордно малом расстоянии от Земли.

Зачем нам такое соседство

Чёрная дыра, обнаруженная так близко – это настоящий подарок астрономам. Он может помочь в изучении свойств этих экзотических объектов, а также достаточно редких массивных звёзд, из которых чёрные дыры получаются.

Сама конфигурация системы (третий объект, обращающийся вокруг тесной пары) тоже интересует астрономов. Теоретики полагают, что именно в таких трио часто происходят катаклизмы, порождающие гравитационные волны.

Правда, для этого внутренняя пара должна состоять из двух чёрных дыр, двух нейтронных звёзд или чёрной дыры и нейтронной звезды. Гравитация внешнего тела будет дестабилизировать движение этого дуэта, и рано или поздно члены пары столкнутся друг с другом. Такое столкновение и вызывает всплеск гравитационных волн.

Конечно, самой HR 6819 это не грозит, ведь партнёр чёрной дыры – обычная звезда. Но это трио может послужить моделью, на которой астрономы будут проверять свои представления об устройстве таких систем.

И невозможное возможно

Наконец, открытие может стать ключом к ещё одной загадке.

Напомним, что в конце ноября 2019 года мир облетела новость об обнаруженной в Млечном Пути удивительной системе LB-1. Как сообщалось, она состоит из обычной звезды и чёрной дыры массой около 70 солнечных ("Вести.Наука" рассказывали об этом открытии). По современным представлениям, настолько массивная чёрная дыра не может получиться из звезды с типичным для Галактики химическим составом.

Скептики неоднократно критиковали эту научную работу, утверждая, что её авторы допустили те или иные ошибки.

Теперь появилась новая убедительная версия, объясняющая странности LB-1. Дело в том, что по наблюдаемым характеристикам последняя удивительно похожа на HR 6819. Специалисты предполагают, что их коллеги ошибочно приняли LB-1 за двойную систему из звезды и чёрной дыры, из-за чего и переоценили массу последней. На самом деле там может присутствовать третье тело, и тогда всё встаёт на свои места. Впрочем, проверить это можно только с помощью дополнительных наблюдений за LB-1.

Это только начало

Сегодня в Галактике известно лишь около двух десятков чёрных дыр, хотя их должно быть гораздо больше.

Проблема в том, что чёрные дыры действительно чёрные, и обнаружить их непросто. Почти все подобные объекты в Млечном Пути найдены благодаря мощному рентгеновскому излучению, которое испускает падающее на них вещество.

А вот чёрная дыра в HR 6819 – настоящая невидимка. Она находится слишком далеко от своего компаньона, чтобы красть у него вещество своей гравитацией. Поэтому на неё ничего не падает. А где нет падающей материи, нет и её излучения, выдающего присутствие "хищницы".

Эксперты полагают, что такая ситуация типична. Именно поэтому чёрных дыр и известно так мало.

Но способ, которым была открыта "невидимка" в HR 6819, можно применить ко многим системам звёзд. Это значит, что в будущем можно будет открыть множество чёрных дыр, если внимательно приглядеться к движению известных светил в поисках невидимых компаньонов.

"В Галактике должны быть сотни миллионов чёрных дыр, а нам известно только несколько. Теперь, когда мы знаем, где искать, их должно быть обнаружено больше", – резюмирует Ривиниус.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, как подобная "невидимая" чёрная дыра была впервые открыта в шаровом скоплении звёзд.