• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.04.2024
Дарья Губина
1
10 241

Недалеко от Земли нашли «звездную» черную дыру — рекордную по массе в нашей Галактике

❋ 6.1

В рамках обзора «Гайя» астрономы обнаружили двойную звезду, состоящую из крайне бедного металлами гиганта и темного объекта массой в 33 раза больше Солнца. Видимо, это черная дыра, а точнее — рекордная по массе черная дыра звездной массы в Млечном Пути. Причем по галактическим меркам она находится недалеко от нас.

Черные дыры млечного пути
Сравнительный размер самых массивных известных черных дыр звездной массы в нашей Галактике: Gaia BH1 в 10 солнечных масс, Cygnus X-1 в 21 солнечную массу и новая Gaia BH3 в 33 солнечные массы / © ESA

В рамках обзора «Гайя» астрономы собирают самую подробную карту звезд Млечного Пути. К 2024 году вышло три релиза данных, следующий — Gaia DR4 — выйдет не раньше конца 2025-го. В числе прочего ожидается, что в новом релизе будет гораздо больше выявленных двойных систем, среди которых ученые смогут отыскать те, где один из компонентов — черная дыра. Как раз во время предварительной проверки данных по таким системам исследователи обнаружили необычную пару. В свете важности открытия они приняли решение опубликовать результаты расчетов уже сейчас.

Примечательным объектом оказалась двойная система, которую теперь будут обозначать Gaia BH3, хотя как звезду ее знали и раньше. Она находится примерно в 1,92 тысячи световых лет от нас (590 парсек), в области созвездия Орел. Судя по параметрам, яркий компонент системы — бедный на металлы гигант. Он вращается вокруг темного объекта с периодом 11,6 земного года.

Астрономы обратили на него внимание, так как оценочная масса этого компаньона оказалась выше 30 солнечных масс, притом что в остальных 1,5 миллиона потенциальных двойных это значение не превышало 20 солнечных масс. По результатам точных расчетов получилось, что масса звезды — 0,76 ± 0,05 солнечной массы, а масса темного объекта — 32,7 ± 0,82 солнечной массы. Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.

У этого объекта слишком низкая яркость, чтобы счесть его звездой, а масса слишком велика для нейтронной звезды. Остаются лишь три варианта: черная дыра, пара черных дыр или черная дыра в паре с компактным объектом. Теоретически наличие пары объектов можно было бы выявить по колебаниям. Но по расчетам эти колебания получаются слишком малы, чтобы их было видно в данных «Гайи». Так что авторы исследования хоть и не могут опровергнуть предположение о паре компактных объектов, все же пока придерживаются самого простого объяснения: это «звездная» черная дыра массой в 33 раза больше Солнца.

Раньше астрономы «видели» подобные черные дыры лишь по гравитационным волнам от их столкновения. Их диапазон — от 30 до 83 солнечных масс. Главная проблема в том, что такой размер довольно сложно объяснить звездным происхождением. Звезды в 30 раз массивнее Солнца теряют большую часть этой массы во время своей эволюции из-за сильного звездного ветра. В итоге из них получаются черные дыры массой меньше 20 солнечных масс.

До открытия BH3 крупнейшей черной дырой в Млечном Пути была Cygnus X-1 массой примерно 20 солнечных. Правда, это не значит, что в Галактике нет массивных «звездных» черных дыр. Их просто очень сложно засечь, ведь большинство никак не взаимодействует с компаньоном.

Расположение черных дыр звездной массы, открытых в рамках обзора Gaia. BH1 находится в 1,56 тысячи световых лет от нас, в направлении созвездия Змееносец, BH2 — в 3,8 тысячи световых лет, в созвездии Центавр, новая массивная BH3 — в 1,926 тысячи световых лет от нас, в созвездии Орел. По галактическим меркам это довольно близко, но для сравнения: ближайшая звезда, Проксима Центавра, расположена в 4,24 светового года от нас / © ESA, Gaia, DPAC

Тем не менее есть одно «решение», позволяющее получить из массивной звезды массивную черную дыру. Для этого массивная звезда должна быть гигантом с низкой металличностью.

Во-первых, это снижает процент потерянной массы в процессе эволюции. Во-вторых, из-за меньшего радиуса ниже вероятность слияния с компаньоном. В-третьих, при коллапсе в черную дыру у таких звезд гораздо слабее или даже вообще отсутствует «толчок», который может выбить второго компаньона. При этом потенциально допустимая металличность звезды остается объектом споров. По некоторым моделям, даже массивные звезды с металличностью Солнца могут превращаться в черные дыры в 30 солнечных масс.

Низкая металличность звезды в паре BH3 повышает вероятность того, что и черная дыра образовалась из звезды с такой же низкой металличностью. Впрочем, авторы нового исследования отметили, что не могут исключить сценарий образования этой черной дыры из двух поменьше.

Также есть вероятность, что черная дыра «подцепила» звезду, пролетая мимо, если она образовалась в насыщенной объектами среде. Эту версию можно подкрепить тем, что, судя по параметрам движения, BH3 может входить в открытый недавно звездный ED-2 — вероятный остаток шарового скопления.

Теперь мировое сообщество астрономов уже сейчас сможет начать наблюдения за BH3. Благо по галактическим меркам она находится недалеко от Солнечной системы, что упрощает наблюдения. Изучение BH3 и сопоставление ее параметров с параметрами BH1, BH2 и черных дыр, обнаруженных по гравитационным волнам, помогут разобраться в формировании и эволюции таких объектов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
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
Вчера, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

Вчера, 15:35
Губкинский университет

Исследования ученых РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина подтвердили, что технология производства авиационного топлива SAF из растительных лигноцеллюлозных отходов позволит снизить выбросы углекислого газа на 75% по сравнению с нефтяным керосином.

Вчера, 08:01
Адель Романова

На стыке трех литосферных плит у Красного моря заметили необычный вулканический процесс: где-то магма поднимается равномерным потоком, где-то — по частям. По мнению геологов, такой «пульс» вызван тем, что в некоторых местах магма с большим трудом пытается пробиться на поверхность.

28 июня, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

27 июня, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

29 июня, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня, 13:20
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно