Астрономы обнаружили ближайшую к Земле черную дыру

Команда астрономов из Европейской южной обсерватории (ESO) и других институтов обнаружила черную дыру, расположенную всего в 1000 световых лет от Земли. Черная дыра ближе к нашей Солнечной системе, чем любая другая, найденная на сегодняшний день, и является частью тройной системы, которую можно увидеть невооруженным глазом.

Ученые нашли доказательства наличия невидимого объекта, отследив две его звезды-компаньона с помощью 2,2-метрового телескопа MPG / ESO в обсерватории ESO La illa в Чили. Они говорят, что эта система может быть лишь верхушкой айсберга, так как в будущем может быть найдено много подобных черных дыр.

Расположенная в созвездии Телескопа, система настолько близка к нам, что ее звезды можно увидеть с южного полушария темной ясной ночью без бинокля или телескопа. «Эта система содержит ближайшую к Земле черную дыру, о которой мы знаем», — говорит ученый ESO Томас Ривиниус, который возглавлял исследование, опубликованное в «Астрономии и астрофизике».

Изначально астрономы наблюдали за системой, названной HR 6819, в рамках исследования систем с двумя звездами. Однако, анализируя свои наблюдения, они были удивлены, обнаружив третье, ранее неизвестное тело в HR 6819: черную дыру.

Наблюдения на спектрографе FEROS на 2,2-метровом телескопе MPG / ESO в La Silla показали, что одна из двух видимых звезд вращается вокруг невидимого объекта каждые 40 дней, в то время как вторая звезда находится на большом расстоянии от этой внутренней пары.

Скрытая черная дыра в HR 6819 — одна из самых первых найденных черных дыр звездной массы, которые не взаимодействуют с окружающей средой и поэтому выглядят по-настоящему черными. Но астрономы могут определить ее присутствие и рассчитать массу, изучая орбиту звезды во внутренней паре. «Невидимый объект, масса которого в 4 раза больше массы Солнца, может быть только черной дырой», — заключают исследователи.

На сегодняшний день астрономы обнаружили только пару десятков черных дыр в нашей галактике, почти все из которых сильно взаимодействуют с окружающей средой и делают свое присутствие известным, испуская мощное рентгеновское излучение в этом взаимодействии.

Но ученые подсчитали, что за время существования Млечного Пути, многие другие звезды коллапсировали в черные дыры, когда они закончили свою жизнь. Открытие тихой, невидимой черной дыры в HR 6819 дает подсказки о том, где могут быть многочисленные скрытые черные дыры в Млечном Пути.

«Там должны быть сотни миллионов черных дыр, но мы знаем только об очень немногих. Знание того, что нужно искать, должно помочь нам найти их», — говорят ученые. Обнаружение черной дыры в тройной системе так близко указывает на то, что мы видим лишь «вершину захватывающего айсберга».

Астрономы уже считают, что их открытие может пролить свет на вторую систему. «Мы поняли, что другая система, называемая LB-1, также может быть такой тройной, хотя нам нужно больше наблюдений, чтобы сказать наверняка», — говорит Марианна Хейда, научный сотрудник ESO и соавтор статьи.

«LB-1 находится немного дальше от Земли, но все еще довольно близко в астрономических терминах, так что это означает, что, вероятно, существует намного больше таких систем. Найдя и изучив их, мы можем многое узнать о формировании и эволюции звезд, которые начинают свою жизнь с массой более чем в 8 раз превышающей Солнце и заканчивают взрывом сверхновой, который оставляет черную дыру».

«A naked-eye triple system with a nonaccreting black hole in the inner binary», Astronomy & Astrophysics (2020). DOI: 10.1051/0004-6361/202038020