• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
15 июля, 07:49
Дарья Губина
2
2,6 тыс

Черная дыра звездной массы установила орбитальный рекорд

❋ 5.7

В шаровых звездных скоплениях должно быть немало небольших черных дыр, но астрономам редко удается их обнаружить. И вот ученые нашли первую черную дыру звездной массы в огромном скоплении Омега Центавра. Объект оказался менее массивным, чем ожидали специалисты, зато с огромным орбитальным периодом.

Местоположение черной дыры звездной массы в скоплении Омега Центавра / © ESA/Hubble & NASA, M. Häberle (MPIA), J. DePasquale (STScI)
Местоположение черной дыры звездной массы в скоплении Омега Центавра / © ESA/Hubble & NASA, M. Häberle (MPIA), J. DePasquale (STScI)

Астрономы еще в прошлом веке заметили, что в шаровых скоплениях особенно много нейтронных звезд. Нейтронная звезда образуется после взрыва сверхновой массивной звезды. Изредка взрыв полностью уничтожает светило, но чаще в космос разлетаются лишь внешние слои, а оставшееся ядро претерпевает гравитационный коллапс. Если масса остатка меньше трех солнечных масс, получается нейтронная звезда, если больше — черная дыра звездной массы.

Значит, в шаровых скоплениях, помимо нейтронных звезд, должно быть немало черных дыр. Где же они?

Долгое время ученые считали, что черные дыры просто «вылетели» из своих скоплений вскоре после формирования из-за взаимодействия с другими объектами. В XXI веке, с появлением новых расчетов и данных наблюдений, стали очевидны изъяны такого сценария. Выяснилось, что черные дыры не так уж охотно «расстаются» со звездами-соседями, и в некоторых скоплениях должны быть целые популяции таких объектов.

Уверенность в этом только возросла с рождением гравитационно-волновой астрономии. Наблюдения показали, что слияния черных дыр происходят довольно часто, и многие такие пары, вероятно, образовались как раз в звездных скоплениях.

Сегодня астрономы уверены, что черные дыры звездной массы играют центральную (во всех смыслах) роль в эволюции шаровых скоплений. Поэтому в скоплениях с большим ядром должна быть и значительная популяция сохранившихся черных дыр. Чтобы оценить их количество и характеристики, осталось лишь найти их, а это непростая задача.

До сих пор в шаровых скоплениях Млечного Пути динамическими методами (по их гравитационному воздействию) удалось подтвердить лишь две черные дыры звездной массы. Обе расположены в скоплении NGC 3201 и вращаются в паре со звездой с орбитальными периодами в 2,2 дня и 167 дней. И вот ученые нашли еще один примечательный объект.

В скоплении Омега Центавра астрономы обнаружили пару из звезды и черной дыры звездной массы. Омега Центавра — крупнейшее шаровое скопление нашей Галактики, состоящее из 10 миллионов звезд. По оценкам ученых, в нем должно быть примерно 10 тысяч черных дыр звездной массы, которые остались после сверхновых. Наконец, нашли одну из них. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astronomical Journal Letters.

Объект удалось «поймать» по «вихлянию» звезды из-за ее гравитационного взаимодействия с соседом. Ранее другая группа ученых предположила, что рядом находится нейтронная звезда. Чтобы проверить это, авторы новой работы отсортировали более 20 лет архивных наблюдений космического телескопа «Хаббл». Затем расчеты «вихляния» уточнили по новейшим данным космического телескопа «Джеймс Уэбб». Так исследователи определили массу «невидимого» объекта — 4,46 солнечной массы. Это может быть только черная дыра.

Расположение черной дыры звездной массы oMEGACat BH-2 относительно центра (желтый крест) шарового скопления Омега Центавра. Справа — приближенный снимок звезды-компаньонки черной дыры / © ESA/Hubble, NASA, Maximilian Häberle (MPIA)

Черную дыру звездной массы назвали oMEGACat BH-2. Она расположена примерно в 18 тысячах световых лет от Земли. Ее компаньонка — старая звезда массой около 0,78 массы Солнца. Вращаясь вокруг общего центра масс, они делают полный оборот за 94 земных года. Это рекорд среди известных пар, в составе которых есть черная дыра звездной массы.

Долгий орбитальный период означает, что два объекта не сформировались вместе, а встретились «взрослыми». По расчетам авторов исследования, такая система не может продержаться более миллиарда лет. Черная дыра и звезда разлетятся в разные стороны из-за взаимодействия с другими объектами.

Ученые продолжат искать другие черные дыры звездой массы в Омеге Центавра и других схожих шаровых скоплениях.

Отдельный интерес вызывает слишком уж небольшая масса oMEGACat BH-2. Исследователей удивило, древняя звезда с низкой металличностью могла породить настолько маломассивную черную дыру. Надеемся, дальнейшие исследования помогут найти объяснение.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
11 августа, 06:17
Мария Азарова

То, в каком порядке дети в одной семье появились на свет, оказалось связано с вероятностью развития самых разных заболеваний — от аллергии и гастрита до аутизма и СДВГ. Ученые составили наиболее полную на сегодня карту подобных связей, проанализировав данные более 10 миллионов человек.

10 августа, 18:14
Мария Азарова

Специалисты по поведению животных проверили, что важнее для кошки — голос ее котенка или место, откуда он доносится. Для этого 13 кошек-матерей слушали записи криков собственных и чужих котят, которые включали то возле их гнезда, то в другом месте. Голос своего детеныша заставлял самок реагировать, но оказался для них не главным ориентиром.

10 августа, 16:30
СурГУ

Когда заканчиваются догадки, начинается генетика. Ученые Сургутского государственного университета совместно с коллегами из Санкт-Петербурга доказали, что анализ ДНК методом полноэкзомного секвенирования способен найти генетические причины редких заболеваний там, где традиционная медицина остается бессильной. Такой способ помог установить причины заболеваний почти у каждого четвертого пациента с подозрением на наследственную патологию, а в перспективе может изменить подход к диагностике редких болезней не только в Югре, но и по всей России.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

9 августа, 10:53
Редакция Naked Science

Американское Министерство войны продолжает публиковать документы и видеозаписи о наблюдении неопознанных летающих объектов. Как и ранее, происхождение объектов из наблюдений неясно, но достаточно очевидно, что как минимум часть из них не относятся к известным сегодняшней науке природным феноменам.

10 августа, 11:42
Илья Гриднев

Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
Валерий Муравицкий
4 недели назад
Святой дух быстрее скорости света