В звёздном скоплении вне нашей Галактики найдена чёрная дыра

При помощи Очень Большого телескопа Европейской Южной обсерватории (VLT ESO) астрономы обнаружили малую чёрную дыру за пределами Млечного Пути.


Объект был выявлен по его влиянию на движение соседней звезды. Этот метод регистрации впервые применён для выявления чёрной дыры вне нашей Галактики. Работа открывает возможности обнаружения чёрных дыр, скрывающихся в Млечном Пути и близких к нему галактиках. Теперь мы сможем лучше понять, как образуются и эволюционируют эти таинственные объекты.

VLT ESO

Обнаруженная чёрная дыра притаилась в насчитывающем тысячи звёзд скоплении NGC 1850, которое расположено примерно в 160 000 световых лет от нас в Большом Магеллановом Облаке, галактике-спутнике Млечного Пути.

“Как Шерлок Холмс выслеживал банду преступников по допущенным ими оплошностям, так и мы с лупой в руках отслеживаем движения каждой звезды этого скопления, пытаясь заметить в них признаки присутствия недоступных прямому наблюдению чёрных дыр”,– говорит Сара Сарачино (Sara Saracino) из Института астрофизических исследований при университете Джона Мурса в Ливерпуле, в Великобритании, руководитель работы, результаты которой приняты к публикации в журнале Королевского Астрономического общества (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society).

“Приводимые нами результаты изобличают лишь одного из разыскиваемых преступников, но когда вы находите одного, вам легче изловить ещё многих, скрывающихся в других скоплениях.”

Первый выслеженный группой “преступник” оказался примерно в 11 раз массивнее Солнца. Он выдал себя своим гравитационным воздействием на обращающуюся вокруг него звезду массой в пять солнечных.

Астрономы раньше уже выявляли малые чёрные дыры звёздных масс в других галактиках, регистрируя рентгеновское излучение, которое испускается при поглощении ими вещества, или гравитационные волны, которые возникают при слиянии чёрной дыры с другой такой же дырой или с нейтронной звездой.

Однако, чаще всего чёрные дыры звёздных масс не выдают своего присутствия ни рентгеновским излучением, ни гравитационными волнами.

“Огромное большинство таких объектов можно выявить только динамически”,– говорит член исследовательской группы Стефан Драйцлер (Stefan Dreizler), сотрудник Гёттингенского университета в Германии. “Когда они образуют двойные системы с обычными звездами, они влияют на их движение – слабо, но вполне заметно. Мы можем зарегистрировать это влияние при помощи чувствительных инструментов.”

Динамический метод, применённый Сарачино и её группой, мог бы позволить астрономам найти гораздо больше чёрных дыр и раскрыть их секреты. “Каждая выполненная нами регистрация такого объекта будет важна для понимания природы звёздных скоплений и присутствия в них чёрных дыр”,– говорит соавтор работы Марк Гилис (Mark Gieles) из университета Барселоны в Испании.

Регистрация чёрной дыры в NGC 1850 – первый случай обнаружения такого объекта в молодом звёздном скоплении. Возраст скопления составляет всего около 100 миллионов лет – один миг в астрономических масштабах времени. Применение разработанного группой динамического метода может выявить в похожих скоплениях другие молодые чёрные дыры и пролить свет на их эволюцию. Сравнивая эти объекты с более зрелыми и массивными чёрными дырами в более старых скоплениях, астрономы, возможно, смогут понять, как происходит рост этих объектов за счёт поглощения ими звёзд или слияния с другими чёрными дырами. Накапливая статистику чёрных дыр в звёздных скоплениях, мы углубим наше понимание природы источников гравитационных волн.

Изображение NGC1850, полученное на Очень Большом телескопе и Космическом телескопе Хаббла

В своей работе группа пользовалась накопленными за два с лишним года наблюдательными данными, полученными со спектрографом MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) на телескопе VLT ESO в чилийской пустыне Атакама. “Спектрограф MUSE позволил вести наблюдения крайне густонаселенных звёздных полей во внутренних частях звёздных скоплений. С ним можно анализировать свет каждой индивидуальной звезды. За одну экспозицию можно получать информацию о тысячах звезд – по крайней мере в десять раз больше данных, чем с любым другим инструментом”,– говорит соавтор работы Себастьян Каманн (Sebastian Kamann), сотрудник Института астрофизических исследований в Ливерпуле, давно считающийся экспертом по работе с приёмником MUSE. Эти данные позволили исследователям выделить звезду с необычными движениями, свидетельствующими о присутствии поблизости от неё чёрной дыры. Другие данные, полученные в Варшавском университете в рамках эксперимента по оптическому гравитационному линзированию и на Космическом телескопе Хаббла NASA/ESA, подтвердили результат группы и позволили измерить массу обнаруженной ею чёрной дыры.


Like it? Share with your friends!

0 комментариев

Формат
Статья
Обычный пост
Видео
YouTube и прочие
Gif
Анимации GIF