Астрономы впервые обнаружили черную дыру в шаровом скоплении
Международная команда астрономов во главе с исследователем Бенджамином Гизерсом обнаружила звезду в шаровом скоплении NGC 3201, которая ведет себя очень странно. Звезда, по-видимому, вращается вокруг неактивной черной дыры с минимальной массой 4,36 солнечных масс. Статья, описывающая открытие, публикуется в ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества (препринт arXiv.org).
Шаровые звездные скопления представляют собой огромные сферы десятков тысяч звезд, которые вращаются вокруг большинства галактик.
Они относятся к числу старейших известных звездных систем во Вселенной и относятся к началу роста и эволюции галактик. В настоящее время известно, что более 150 из них принадлежат нашей Галактике Млечный Путь.
Один конкретный кластер, называемый NGC 3201, теперь изучается с использованием прибора Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) на большом телескопе ESO в Чили.
Д-р Гистерс и соавторы обнаружили, что одна из звезд NGC 3201 ведет себя очень странно — ее отбрасывает назад и вперед со скоростью несколько сотен тысяч миль в час, причем образец повторяется каждые 167 дней.
«Звезда вращалось вокруг чего-то совершенно невидимого — это может быть только черная дыра», — сказал доктор Гизерс.
По своим наблюдаемым свойствам масса звезды была определена примерно в 0,8 раза массы нашего Солнца, а масса черной дыры была рассчитана примерно в 4,36 раза больше массы Солнца.
Недавние обнаружения радио- и рентгеновских источников в шаровых скоплениях, а также обнаружение сигналов гравитационной волны в 2016 году, возникающих при слиянии двух черных дыр, свидетельствуют о том, что эти относительно небольшие черные дыры могут быть более распространены в шаровых скоплениях чем считалось ранее.
«До недавнего времени предполагалось, что почти все черные дыры исчезнут из шаровых скоплений через короткое время и что подобных систем не должно там существовать», — сказал д-р Гизерс.
«Но ясно, что это не так — наше открытие является первым прямым обнаружением гравитационных эффектов черной дыры в шаровом скоплении».
«Этот вывод помогает понять образование шаровых скоплений и эволюцию черных дыр и бинарных систем — а это жизненно важно в контексте понимания источников гравитационных волн».
Benjamin Giesers et al. 2018. A detached stellar-mass black hole candidate in the globular cluster NGC 3201. MNRASL 475 (1): L15-L19; doi: 10.1093/mnrasl/slx203