Вчені відкрили непередбачувану зоряну чорну діру
Відкрито чорну діру, утворену після смерті зірки, яка має величезну масу - 70 сонячних. Вона знаходиться за 15 тисяч світлових років від Землі, названа дослідниками LB-1.
Відкриття зробила міжнародна команда вчених на чолі з професором Лю Цзифеном з Національної астрономічної обсерваторії Китайської академії наук, розповіли в цій академії.
Чумацький Шлях, оціночно, містить 100 мільйонів зоряних чорних дір - космічних тіл, утворених внаслідок колапсу масивних зірок, які є настільки щільними, що навіть світло не може вирватися з них. До цього часу, найбільша зоряна чорна діра в нашій галактиці, з оцінених вченими, не перевищувала 20 мас Сонця. Але, відкриття величезної чорної діри командою міжнародних вчених під проводом Китаю відкинуло це припущення.
Відкриття стало великою несподіванкою. "Згідно з більшістю сучасних моделей еволюції зірок, чорні діри такої маси навіть не повинні існувати у нашій галактиці, - каже професор Лю. - Ми вважали, що дуже масивні зірки з хімічним складом, характерним для нашої галактики, повинні викинути більшу частину свого газу з потужними зоряними вітрами, коли вони наближаються до кінця свого життя. Тому вони не повинні залишати після себе такий масивний залишок. LB-1 є вдвічі більшою, ніж ми вважали за можливе. Тепер теоретикам доведеться взяти на себе завдання пояснити її утворення."
Ще кілька років тому зоряні чорні діри можна було виявити лише тоді, коли вони поглинають газ від зірки-компаньйона. Цей процес створює потужні рентгенівські випромінювання, що виявляються на Землі, і таким чином встановлюється присутність об'єкта, що колапсує.
Переважна більшість зоряних чорних дір в нашій галактиці, однак, не займається космічним банкетом, і відповідно вони не випромінюють рентгенівські промені. У результаті лише близько двох десятків галактичних зоряних чорних дір були добре ідентифіковані та виміряні.
Щоби протистояти цьому обмеженню, професор Лю та його співробітники обстежили небо за допомогою китайського Великого багатоцільового спектроскопа для спостережень за обширними районами неба (LAMOST), щоби знайти зірки, які обертаються навколо невидимого предмета, притянуті його гравітацією.
Ця методика спостереженнь була вперше запропонована англійським вченим-візіонером Джоном Мішеллом у 1783 році, але вона стала здійсненною лише завдяки останнім технологічним удосконаленням телескопів та детекторів. І все-таки такий пошук схожий на пошук голки в копиці сіна: лише одна зірка з тисячі може кружляти навколо чорної діри.
Після первинного відкриття, для визначення фізичних параметрів системи, були використані найбільші у світі оптичні телескопи - 10,4-метровий Gran Telescopio Canarias та 10-метровий телескоп Keck I у Сполучених Штатах. Резуьтати були фантастичними: зірка у вісім разів важча за Сонце оберталася навколо чорної діри у 70-сонячних мас кожні 79 днів.
Відкриття LB-1 добре підходить для чергового прориву в астрофізиці. Нещодавно Лазерна інтерферометрична гравітаційно-хвильова обсерваторія (LIGO) та детектори гравітаційних хвиль Virgo почали вловлювати пульсації в просторі-часі, викликані зіткненням чорних дір у далеких галактиках. Цікаво, що чорні діри, що беруть участь у таких зіткненнях, також набагато більші, ніж вважалося раніше.
Безпосереднє виявлення LB-1 доводить, що ця популяція надмасивних зоряних чорних дір існує навіть у нашому власному дворі. "Це відкриття змушує нас переглянути наші моделі утворення чорних дір зоряної маси", - сказав директор LIGO професор Девід Рейце з Університету Флориди в США.
"Цей чудовий результат разом з виявленням LIGO-Virgo зіткнення бінарних чорних дір протягом останніх чотирьох років дійсно вказує на ренесанс у нашому розумінні астрофізики чорних дір", - сказав Рейце.
Фото: YU Jingchuan, Beijing Planetarium, 2019.
Читайте ще цікаві новини про космос.