Обнаружена самая удаленная из известных черных дыр звездной массы

Астрономы из Великобритании и Испании зарегистрировали черную дыру массой в 15 солнечных на расстоянии около шести миллионов световых лет от Земли.

Двойная система, образованная черной дырой и звездой Вольфа — Райе (иллюстрация ESO / L. Calçada).

Новый объект располагается в спиральной галактике NGC 300. «Это означает, что нам удалось отыскать первую черную дыру звездной массы, лежащую за пределами Местной группы галактик», — комментирует ведущий автор работы Пол Кроутер (Paul Crowther) из Университета Шеффилда. Черная дыра находится в двойной системе, где ее компаньоном служит звезда Вольфа — Райе массой около 20 солнечных. Звезды такого типа находятся на поздней стадии эволюции, быстро теряют вещество и имеют высокие температуру и светимость.

Первые признаки того, что в системе имеется черная дыра, ученые обнаружили в 2007 году при исследовании самого яркого для NGC 300 источника рентгеновского излучения с помощью орбитальной обсерватории НАСА Swift. «Мы зарегистрировали излучение высочайшей интенсивности, которая периодически изменялась, что явно указывало на присутствие черной дыры», — поясняет участница исследования Стефания Карпано (Stefania Carpano) из Европейского космического агентства. Догадка была подтверждена в ходе наблюдений с использованием спектрографа FORS2, установленного на «Очень большом телескопе». Как выяснилось, черная дыра и звезда обращаются друг вокруг друга с периодом, примерно равным 32 часам.

Менее чем через миллион лет звезда Вольфа — Райе должна взорваться, после чего сама превратится в черную дыру. «Если система выдержит этот взрыв, две черные дыры объединятся с выделением гигантских объемов энергии и появлением гравитационных волн, — рассказывает г-н Кроутер. — Да, ждать слияния придется еще несколько миллиардов лет, но саму возможность существования таких систем наши данные подтверждают. Значит, у детекторов гравитационных волн вроде LIGO или Virgo есть шанс».

Обнаруживая новые двойные системы, в которые входят звезды и черные дыры, астрономы выявляют некоторые закономерности образования последних. «Самые массивные черные дыры обычно располагаются в небольших галактиках с невысоким содержанием «тяжелых» [тяжелее гелия] элементов, — говорит профессор Кроутер. — Более крупные галактики, обогащенные «тяжелыми» элементами, содержат черные дыры с меньшими массами».

Положение двойной системы в галактике NGC 300 (иллюстрация ESO / Digitized Sky Survey 2 / Пол Кроутер).

Полная версия отчета исследователей будет опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; препринт статьи можно скачать отсюда.

Подготовлено по материалам Европейской организации астрономических исследований в Южной полусфере.

Каждый день слушайте итоговый подкаст Свободного Радио «Компьюлента»!