В результате выдающегося открытия астрономы подтвердили существование одиночной чёрной дыры звёздной массы — объекта с огромной гравитацией, который не имеет видимого спутника и тихо блуждает в глубинах галактики Млечный Путь. Чёрная дыра, обнаруженная в направлении созвездия Стрельца, по оценкам, в семь раз массивнее нашего Солнца и является первым подтверждённым случаем обнаружения чёрной дыры, не связанной с другой звездой.
Исследование, опубликованное в журнале The Astrophysical Journal и проведённое Кайлашем С. Саху и его коллегами из Института космического телескопа, опиралось на более чем десятилетние данные высокой точности, собранные космическим телескопом «Хаббл» и космической обсерваторией «Гайя». Объект был впервые замечен в 2011 году, но его истинная природа до сих пор оставалась предметом горячих споров.
**Небесный фантом, искажавший свет далёкой звезды**
Что делает эту чёрную дыру такой примечательной, так это способ её обнаружения. Обычно чёрные дыры звёздной массы обнаруживаются, когда они взаимодействуют с близлежащими звёздами — притягивают материал, излучают рентгеновские лучи или создают гравитационные волны. У этого объекта, однако, нет такого спутника, что делает его фактически невидимым.
Вместо этого астрономы заметили его с помощью гравитационного микролинзирования — редкого и мимолётного явления, которое происходит, когда массивный невидимый объект проходит перед фоновой звездой, временно усиливая её свет и изменяя её положение на небе. Это явление, предсказанное общей теорией относительности Эйнштейна, дало учёным возможность измерить массу чёрной дыры, анализируя, как изгибается свет от фоновой звезды.
Событие микролинзирования, обозначенное как OGLE-2011-BLG-0462, длилось более 270 дней, что дало исследователям необычно долгое окно для сбора данных. Используя астрометрические измерения, команда отслеживала отклонение и движение фоновой звезды и пришла к выводу, что объект, вызывающий линзирование, должен быть массивным и компактным — исключая всё менее плотное, чем чёрная дыра.
**Завершение многолетних научных дебатов**
После первоначального обнаружения вторая исследовательская группа предположила, что объект, скорее всего, является нейтронной звездой — плотным остатком звезды, который иногда может вызывать похожие эффекты линзирования. Это вызвало научные дебаты, которые продолжались до тех пор, пока более поздние данные «Хаббла» и «Гайи», охватывающие период с 2021 по 2022 год, не предоставили более убедительные астрометрические доказательства в пользу интерпретации чёрной дыры.
Команда Саху определила массу объекта примерно в 7,1 массы Солнца, в то время как конкурирующая группа оценила её немного ниже, около 5,8 массы Солнца, с более широким пределом погрешности. Однако даже нижняя оценка превышает максимально теоретическую массу для нейтронной звезды, которая, как считается, составляет около 2,1–2,5 массы Солнца. Такое совпадение результатов привело обе команды к согласию: объект почти наверняка является одиночной чёрной дырой звёздной массы.
Этот момент представляет собой значительную научную веху — впервые чёрная дыра была окончательно обнаружена в полной изоляции, без гравитационного влияния или излучения от двоичного партнёра.
**Что нас ждёт: популяция тёмных странников**
Открытие открывает новые возможности в изучении «бродячих» чёрных дыр, которых, возможно, сотни миллионов скрываются по всему Млечному Пути. Считается, что эти одиночные объекты образуются, когда массивные звёзды коллапсируют в изоляции или когда чёрные дыры выбрасываются из бинарных систем в результате сверхновых ударов или гравитационных взаимодействий.
Поскольку они не излучают свет, обнаружить эти одиночки чрезвычайно сложно без событий микролинзирования. Однако с предстоящим запуском космического телескопа Nancy Grace Roman в 2027 году астрономы надеются обнаружить ещё много таких неуловимых объектов. Передовые широкоугольные оптические системы и высокоточная фотометрия Roman сделают его одним из самых мощных инструментов, когда-либо разработанных для исследований микролинзирования.
Как первое подтверждённое обнаружение, эта чёрная дыра, скрытая на виду более десяти лет, закладывает основу для совершенно новой категории наблюдательной астрономии: изучение самых тёмных объектов во Вселенной, по одному гравитационному отпечатку за раз.
Добавить комментарий