«Хаббл» нашел первую из предсказанных черных дыр в шаровом скоплении
В шаровом скоплении Омега Центавра астрономы обнаружили первую черную дыру звездной массы. Статья о по-настоящему долгожданном открытии вышла в The Astrophysical Journal Letters.
Массивное шаровое скопление давно ставило ученых в тупик. По всем расчетам, оно должно быть буквально нашпиговано черными дырами, а прямых подтверждений этому до сих пор не было. Центральную черную дыру промежуточной массы нашли, а мелких, остающихся после гибели звезд — нет, хотя их там должно быть около 10 000.
Авторы нового исследования проштудировали архивы данных «Хаббла» за 20 лет и дополнили их свежими наблюдениями «Джеймса Уэбба». В результате была обнаружена звезда с невидимым массивным компаньоном.
«Благодаря данным “Хаббла” и “Уэбба” мы смогли проследить движение видимой звезды главной последовательности, входящей в эту двойную систему. Она находится примерно в 18 тысячах световых лет от нас, в плотной среде Омеги Центавра», — уточняет астрофизик Мэттью Уитакер из Университета Юты, ведущий автор статьи.
Казалась нейтронной звездой
Ранее ученые уже обращали внимание на эту двойную систему, но они полагали ее скрытого участника нейтронной звездой. «Джеймс Уэбб» помог выяснить, что невидимый компаньон, получивший обозначение oMEGACat BH-2, гораздо тяжелее.
«Мы и раньше знали, что масса видимой звезды составляет 0,78 массы Солнца. А теперь мы можем вычислить массу самой черной дыры — она равна 4,46 массы Солнца, а это слишком много для нейтронной звезды. В то же время такая масса гораздо ниже, чем можно было бы ожидать в бедной металлами среде, подобной Омеге Центавра», — говорит профессор Анил Сет из Университета Юты, соавтор работы.
Ученые восстановили траекторию движения звезды за два с лишним десятилетия, в том числе в момент ее наибольшего сближения с черной дырой-компаньоном, и определили, что она обращается вокруг своей невидимой соседки с периодом 94 года — это рекордно долго.
Как встретились — так и расстанутся
Такой длительный период обращения дает основания предположить динамическую природу образования этой пары — скорее всего, звезды не родились вместе, а случайно встретились и остались друг с другом. По расчетам, система просуществует менее миллиарда лет, прежде чем будет разрушена в результате гравитационных взаимодействий с соседними звездами. Это намного меньше возраста самого скопления (около 12 миллиардов лет).
«В физике и механизмах образования черных дыр в шаровых скоплениях остается много неясного. Особенно важно разобраться в процессе рождения черных дыр и последующего динамического образования двойных систем, потому что это напрямую влияет на наши возможности в интерпретации событий гравитационных волн. Именно такие среды, как Омега Центавра, считаются основными местами, где двойные системы сливаются и порождают эти волны», — заключил Сет.
