Ученые открыли непредвиденную звездную черную дыру
Открыто черную дыру, образовавшуюся после смерти звезды, имеющую огромную массу - 70 солнечных. Она находится за 15 тысяч световых лет от Земли, названа исследователями LB-1.
Открытие сделала международная команда ученых во главе с профессором Лю Цзифеном из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук, рассказали в этой академии.
Млечный Путь, оценочно, содержит 100 миллионов звездных черных дыр - космических тел, образованных в результате коллапса массивных звезд, которые являются настолько плотными, что даже свет не может вырваться из них. К этому времени, самая большая звездная черная дыра в нашей галактике, из оцененных учеными, не превышала 20 масс Солнца. Но, открытие огромной черной дыры командой международных ученых под руководством Китая откинуло это предположение.
Открытие стало большой неожиданностью. "Согласно большинству современных моделей эволюции звезд, черные дыры такой массы даже не должны существовать в нашей галактике, - говорит профессор Лю. - Мы считали, что очень массивные звезды с химическим составом, характерным для нашей галактики, должны выбросить большую часть своего газа с мощными звездными ветрами, когда они подходят к концу своей жизни. Поэтому они не должны оставлять после себя такой массивный остаток. LB-1 вдвое больше, чем мы считали возможным. Теперь теоретикам придется взять на себя задачу объяснить ее образование."
Еще несколько лет назад звездные черные дыры можно было обнаружить только тогда, когда они поглощают газ от звезды-компаньона. Этот процесс создает мощные рентгеновские излучения, оказывающиеся на Земле, и таким образом устанавливается присутствие коллапсирующего объекта.
Подавляющее большинство звездных черных дыр в нашей галактике, однако, не занимается космическим банкетом, и соответственно они не излучают рентгеновские лучи. В результате всего около двух десятков галактических звездных черных дыр были хорошо идентифицированы и измерены.
Чтобы противостоять этому ограничению, профессор Лю и его сотрудники обследовали небо с помощью китайского Большого многоцелевого спектроскопа для наблюдений за обширными районами неба (LAMOST), чтобы найти звезды, которые вращаются вокруг невидимого предмета, притянутые его гравитацией.
Эта методика наблюдению была впервые предложена английским ученым-визионером Джоном Мишеллем в 1783 году, но она стала осуществимой лишь благодаря последним технологическим усовершенствованием телескопов и детекторов. И все же такой поиск похож на поиск иголки в стоге сена: только одна звезда из тысячи может кружить вокруг черной дыры.
После первичного открытия, для определения физических параметров системы, были использованы самые большие в мире оптические телескопы - 10,4-метровый Gran Telescopio Canarias и 10-метровый телескоп Keck I в Соединенных Штатах. Резуьтат были фантастическими: звезда в восемь раз тяжелее Солнца вращалась вокруг черной дыры в 70-солнечных масс каждые 79 дней.
Открытие LB-1 хорошо подходит для очередного прорыва в астрофизике. Недавно Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) и детекторы гравитационных волн Virgo начали улавливать пульсации в пространстве-времени, вызванные столкновением черных дыр в далеких галактиках. Интересно, что черные дыры, которые принимают участие в таких столкновениях, также намного больше, чем считалось ранее.
Непосредственное обнаружение LB-1 показывает, что эта популяция сверхмассивных звездных черных дыр существует даже в нашем собственном дворе. "Это открытие заставляет нас пересмотреть наши модели образования черных дыр звездной массы", - сказал директор LIGO профессор Дэвид Рейце из Университета Флориды в США.
"Этот замечательный результат вместе с обнаружением LIGO-Virgo столкновения бинарных черных дыр в течение последних четырех лет действительно указывает на ренессанс в нашем понимании астрофизики черных дыр", - сказал рейке.
Фото: YU Jingchuan, Beijing Planetarium, 2019.
Читайте еще интересные новости о космосе.