Астрономы обнаружили ближайшую к Земле черную дыру

Ученые провели наблюдения за двойной системой с невидимым компонентом при помощи телескопа Gemini North (Гавайи) Обсерватории Джемини. Астрометрические данные, которые смог собрать космический корабль Gaia, указали на то, что солнцеподобная звезда в этой системе испытывает на себе воздействие объекта крайне большой массы, что помогло определить объект в качестве кандидата в черные дыры.

Помимо того, данные спектроскопии показали, что все световое излучение от системы исходит лишь от видимой звезды. Моделирование, которое учитывает лучевые скорости, а также информацию астрометрии, позволило точно определить массу невидимого компонента, которая равна 9,62 плюс-минус 0,18 массы Солнца. Спектроскопическая орбита – та, что определяется из измеренных лучевых скоростей по смещениям доплеровских линий в спектре, накладывает нижнюю границу массы в пять масс Солнца. Если бы невидимый компонент был звездой, то в этом случае он был бы в 500 раз ярче всей системы. Как сообщили астрономы, нет правдоподобного сценария, который бы смог объяснить орбиту видимого компонента иначе, а не присутствием черной дыры.

Период вращения звезда вокруг черной дыры достигает 185,6 дня – это больше, чем у любой известной подобной системы. Высокая металличность, то есть содержание элементов тяжелее гелия, у солнцеподобной звезды, а также нахождение в тонком галактическом диске Млечного Пути и низкий эксцентриситет широкой орбиты показывают, что система появилась со слабым толчком при вспышке сверхновой. Кроме того, она не могла отлететь далеко. Но при этом неизвестно, как именно она образовалась.

Звезда-предшественник черной дыры должна была быть в 20 раз массивнее Солнца и лишь спустя несколько миллионов лет после рождения превратилась бы в сверхгиганта, поглотив нынешнего компаньона. Непонятно, отмечают эксперты, каким образом, солнцеподобная звезда могла бы пережить этот эпизод, если бы она изначально принадлежала двойной системе. Теоретические модели, которые допускают выживание звезды, предсказывают гораздо более вытянутую орбиту, чем та, что наблюдается в настоящее время. Как пишут ученые, вероятно, ранее двойная система была тройной. Или же образовалась путем захвата черной дырой соседней звезды в рассеянном скоплении.