У Чумацькому Шляху знайдена мандрівна чорна діра

Міжнародна група дослідників оголосила про виявлення першої мандрівної чорної діри в Чумацькому Шляху. Об’єкт, маса якого всемеро перевищує сонячну, перебуває на відстані п’яти тисяч світлових років від Землі.

Як знайти чорну діру?

Наразі астрономам вдалося ідентифікувати кілька десятків чорних дір у Чумацькому Шляху. Найвідомішою є Стрілець А*. Це надмасивна чорна діра, маса якої в 4,3 млн разів перевершує масу Сонця. Вона прихована у центрі нашої галактики за завісою із пилових хмар.

Мандрівна чорна діра в уявленні художника. Джерело: NASA’s Goddard Space Flight Center/ESA/Gaia/DPAC

Інші відомі чорні діри мають набагато меншу масу. Зазвичай вони є частиною подвійних зоряних систем і видають себе тим, що поглинають речовину своїх компаньйонів. Цей процес супроводжується утворенням випромінювання, яке можуть зафіксувати астрономи.

Але як знайти чорну діру, яка не має зорі-компаньйона і не поглинає зараз речовину? Тут у пригоді стане метод гравітаційного мікролінзування.

Гравітаційне мікролінзування

У 2011 році астрономи зафіксували зміну яскравості зорі, розташованої неподалік галактичного центра на відстані приблизно 19 тисяч світлових років від Землі. Вона збільшила свій блиск майже в 370 разів, а потім поступово повернулася у початковий стан. Це тривало 270 днів.

Проаналізувавши дані про подію, дослідники дійшли висновку, що збільшення блиску світила було викликане гравітаційним полем ближчого до нас об’єкта. Подібно до лінзи він сконцентрував і посилив світло далекої фонової зірки.

Щоб зрозуміти, яке саме тіло викликало мікролінзування, вчені звернулися до архівних знімків телескопа Hubble. Їм вдалося побачити відхилення положення зорі на небі приблизно на 5 кутових мілісекунд на момент початку події. Це дозволило визначити характеристики об’єкта. Виявилося, що «лінза» віддалена від нас приблизно на п’ять тисяч світлових років, а її маса всемеро перевищує сонячну. При цьому вона не випромінює жодного світла. Лише один відомий нам тип небесного тіла відповідає подібним характеристикам: ізольована чорна діра. Очевидно, вона утворилася в результаті колапсу одиничної масивної зорі.

Серія зображень телескопа Hubble, що показує, як зоря поступово тьмяніє після подій гравітаційного мікролінзування. Джерело: Sahu et al. 2022

На думку дослідників, їхня знахідка є лише вершиною айсберга. Швидше за все, Чумацький Шлях населений безліччю мандрівних чорних дір. Після введення в дію телескопів наступного покоління, які мають набагато ширше поле огляду, астрономи зможуть фіксувати значно більше подій мікролінзування. Це дозволить провести перший перепис чорних дір у нашій галактиці.

Нагадаємо, що недавно ми писали про те, як астрономам вдалося знайти дві надмасивні чорні діри у блазарі.

За матеріалами https://www.syfy.com

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine