Траектория движения одной из звезд Большого Магелланова Облака выдала присутствие рядом черной дыры массой около 11 масс Солнца.
Черная дыра NGC 1850 BH1 и ее звезда: взгляд художника / ©M. Kornmesser, ESO
Большое Магелланово Облако — карликовая галактика, спутница Млечного Пути. Тщательно рассмотрев движения звезд в одном из ее скоплений, ученые заметили, что там скрывается черная дыра NGC 1850 BH1. Возможно, вскоре подобный подход позволит найти множество других таких объектов в нашей Галактике и за ее пределами. Об этом Сара Сарацино (Sara Saracino) и ее соавторы пишут в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Черные дыры — сверхплотные объекты, которые сами по себе практически невидимы. Подавляющее большинство известных на сегодня черных дыр удалось заметить благодаря излучению, которое возникает при падении в них звезд и других массивных объектов. Гравитационно-волновые обсерватории регистрируют их при слиянии друг с другом или с нейтронными звездами. Но если черная дыра не занята активным поглощением вещества, она оказывается действительно «черной» и, даже находясь поблизости, может оставаться невидимой.
Благодаря своей огромной плотности такие объекты еще невероятно компактны; например, дыра массой в 10 солнц будет иметь меньше 60 километров в поперечнике. Но увидеть ее все-таки можно: например, по траекториям окружающих звезд, которые меняются под действием притяжения черной дыры. Эти движения неразличимы даже в самые мощные телескопы, однако они могут зарегистрировать вызванные ими изменения видимой частоты излучения.
Такую работу недавно проделала команда астрономов во главе с Сарой Сарацино из Ливерпульского университета имени Джона Мурса. Большое Магелланово Облако находится примерно в 160 тысячах световых лет, и, чтобы рассмотреть расположенное в нем звездное скопление NGC 1850, ученые использовали чувствительный спектрометр MUSE, установленный на телескопе VLT Южной европейской обсерватории (ESO) в Чили.
Проанализировав данные, накопленные за два года наблюдений, они заметили старую звезду массой в 4,9 массы Солнца, которая вращается вокруг «пустоты» — участка, где, очевидно, расположена черная дыра массой в 11 солнечных. Они находятся в тесной системе, совершая полный оборот всего за пять наших дней. Ученые считают, что долго звезда в таких условиях не продержится и вскоре будет разрушена соседкой.
Находка NGC 1850 BH1 показывает, что метод может с успехом обнаруживать черные дыры в далеких звездных скоплениях. По нынешним оценкам, только в нашей Галактике насчитывается более 100 миллионов дыр звездной массы, подавляющее большинство которых остаются неизвестными. Возможно, часть из них астрономы найдут в ближайшие годы.
