Обнаружена небольшая черная дыра в звездном скоплении за пределами нашей галактики
Используя Очень Большой Телескоп Европейской Южной Обсерватории (VLT ESO), астрономы обнаружили небольшую черную дыру за пределами Млечного Пути, изучив, как она влияет на движение звезды в непосредственной близости от нее. Это в первый раз, когда новый метод обнаружения был использован для выявления наличия черной дыры за пределами нашей галактики. Этот метод может стать ключом к обнаружению скрытых черных дыр в Млечном Пути и близлежащих галактиках, а также пролить свет на то, как эти загадочные объекты образуются и развиваются.
Недавно обнаруженная черная дыра была замечена в NGC 1850, скоплении из тысяч звезд на расстоянии примерно 160 000 световых лет в Большом Магеллановом Облаке, соседней галактике Млечного Пути.
«Подобно Шерлоку Холмсу, выслеживающему преступника по уликам, мы смотрим на каждую звезду в этом скоплении с увеличительным стеклом в одной руке, пытаясь найти доказательства наличия черных дыр, но не наблюдая их напрямую», — говорит Сара Сарацино из Института астрофизических исследований Ливерпульского университета, которая возглавляла исследование. «Показанный результат представляет только одного из разыскиваемых преступников, но, когда вы его нашли, вы уже на пути к обнаружению многих других в разных группах».
Этот первый «преступник», обнаруженный командой астрономов, оказался примерно в 11 раз массивнее нашего Солнца. Уликой, которая вывела астрономов на след этой черной дыры, было ее гравитационное воздействие на звезду массой в пять солнечных масс, вращающуюся вокруг нее.
Астрономы ранее обнаруживали такие маленькие черные дыры «звездной массы» в других галактиках, улавливая рентгеновское свечение, испускаемое при поглощении вещества, или гравитационные волны, возникающие при столкновении черных дыр друг с другом или с нейтронными звездами.
Однако большинство черных дыр звездных масс не выдают своего присутствия через рентгеновские лучи или гравитационные волны. «Подавляющее большинство из них можно раскрыть только динамически», — говорит Стефан Драйцлер, член команды астрономов из Геттингенского университета в Германии. «Когда они образуют систему со звездой, они будут влиять на ее движение тонким, но заметным образом, поэтому мы можем найти их с помощью сложных инструментов».
Этот динамический метод, используемый учеными, может позволить астрономам найти еще много черных дыр и помочь раскрыть их тайны. «Каждое совершенное нами обнаружение будет иметь важное значение для нашего будущего понимания звездных скоплений и черных дыр в них», — говорит соавтор исследования Марк Гилес из Университета Барселоны, Испания.
Обнаружение в NGC 1850 знаменует собой первый случай, когда черная дыра была обнаружена в молодом звездном скоплении (скоплению всего около 100 миллионов лет, мгновение ока по астрономическим масштабам).
Использование их динамического метода в аналогичных звездных скоплениях может открыть еще больше молодых черных дыр и пролить новый свет на их эволюцию. Сравнивая их с более крупными и зрелыми черными дырами в более старых скоплениях, астрономы смогут понять, как эти объекты растут, питаясь звездами или сливаясь с другими черными дырами. Кроме того, отображение характеристик черных дыр в звездных скоплениях улучшает понимание происхождения источников гравитационных волн.
Исследователи говорят, что Чрезвычайно большой телескоп ESO в Чили, который должен начать работать в конце этого десятилетия, позволит найти еще больше скрытых черных дыр. «ELT определенно произведет революцию в этой области», — говорит Сара Сарачино. «Это позволит нам наблюдать значительно более слабые звезды в том же поле зрения, а также искать черные дыры в шаровых скоплениях, расположенных на гораздо больших расстояниях».
Исследование было опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.