Обнаружен новый класс черных дыр

Астрономы уже давно ищут черные дыры, гравитационное притяжение которых настолько сильно, что ничто — ни материя, ни излучение — не может вырваться из их «тисков». Черные дыры образуются, когда сжимаются и взрываются массивные звезды. Астрономы также занимаются поиском нейтронных звезд — маленьких, но очень плотных объектов, которые формируются, когда коллапсируют светила меньших размеров.

И то и другое могло бы содержать интересную информацию об элементах на Земле и о том, как живут и умирают звезды. Но пока ученые не до конца понимают, что определяет переход звезды в черную дыру или нейтронную звезду и существует ли нечто среднее между этими двумя объектами в космическом пространстве. 

В течение многих лет черные дыры, о которых знали ученые, были примерно в 5-15 раз больше Солнца по массе. Масса нейтронных звезд обычно не превышает 2,1 солнечной, ведь, согласно расчетам, при 2,5 массы Солнца наблюдается переход в черную дыру. Но летом 2017 года обсерватория LIGO показала, как две черные дыры сливаются вместе в галактике на расстоянии около 1,8 миллиона световых лет. Масса одной из них составила 31 солнечных, а другой — 25. Ранее ученым никогда не удавалось наблюдать столкновения черных дыр такого размера. 

По их мнению, масса черных дыр может увеличиваться до совершенно гигантских размеров. Гораздо интереснее с научной точки зрения нижняя граница массы этих объектов, ведь между самой большой нейтронной звездой и самой маленькой черной дырой есть промежуток, в котором еще не было найдено ни одного объекта.

Чтобы это выяснить, группа ученых из Университета штата Огайо проанализировала 100 тысяч звезд по всему Млечному Пути, данные о которых были получены с помощью инструмента APOGEE. Дальнейший анализ позволил сначала сузить круг подозреваемых на самую маленькую черную дыру до 200 светил. Среди них астрономы обнаружили странного красного гиганта, который вращался вокруг объекта, которые больше нейтронной звезды, но меньше любой из известных черных дыр. 

Дополнительные расчеты позволили сделать вывод, что этим объектом с большой вероятностью является черная дыра с массой в 3,3 солнечной. Это первый объект подобного рода, и если другим независимым научным группам удастся подтвердить правильность расчетов астрономов, ученые смогут заполнить тот пробел между нейтронными звездами и черными дырами, который долгое время не давал им покоя.