Новая черная дыра стала второй, расположенной ближе всего к Земле. Единственная причина, почему её стало видно, заключается в том, что она находится на двойной орбите со звездой-компаньоном, движение которой невозможно объяснить никаким другим способом.
Чтобы было понятно, BH3 (научное название черной дыры) не представляет абсолютно никакой угрозы. Её гравитационное поле не сильнее, чем у звезды эквивалентной массы. Но поскольку, по данным оптического телескопа Gaia, обнаружена третья бездействующая черная дыра, у ученых возникает вопрос о том, сколько еще таких областей небесного пространства существует, перемещаясь незамеченными.
«Никто не ожидал обнаружить поблизости черную дыру с большой массой, которая до сих пор оставалась незамеченной», — отмечает астроном Паскуале Пануццо из Национального центра научных исследований (CNRS) во Франции. Он добавляет, что «такое открытие можно сделать только раз в своей исследовательской жизни».
Поясним: черные дыры в целом делятся на разные категории по массе. Существуют сверхмассивные галактики, масса которых может превышать массу Солнца в миллионы или миллиарды раз — обычно они находятся в центрах галактик, и специалисты не знают точно, как они образуются. Те из дыр, которые имеют меньшую звездную массу, образуются в результате распада звездных ядер, когда массивные звезды превращаются в сверхновые. Они могут быть примерно в 65 раз больше массы Солнца, хотя более крупные могут образовываться в результате слияния.
По оценкам, число черных дыр звездной массы в Млечном Пути достигает 100 миллионов, но обнаружить их не так-то просто, поскольку известно, что они не излучают никакого света.
«Иногда мы можем заметить вспышку от одной из них, если она поглощает некоторое количество вещества от проходящей мимо звезды или двойной звезды-компаньона, поскольку этот процесс выделяет много тепла. В противном случае они просто остаются невидимыми. Пока мы обнаружили только около 20, и есть еще несколько кандидатов», — поясняют астрономы.
Существует несколько способов обнаружения дремлющих черных дыр звездной массы, и один из них касается не самой черной дыры, а любых звезд на орбитах-спутниках, достаточно близких, чтобы быть гравитационно связанными с черной дырой, но недостаточно близких, чтобы быть поглощенными ею. Эти звезды будут странно перемещаться в космосе, описывая орбиту, которую мы не можем видеть.
Оптический телескоп Gaia, вращающийся вокруг Солнца на одной орбите с Землей, работает с 2013 года. Он отображает трехмерное положение и движение звезд в Млечном Пути с высочайшей точностью на сегодняшний день. Чем больше времени он проводит, наблюдая за звездами, тем точнее становятся его измерения.
Четвертая публикация данных Gaia ожидается не раньше конца 2025 года, но открытие BH3, когда астрономы проверяли данные, было слишком захватывающим, чтобы сидеть сложа руки.
«Мы предприняли исключительный шаг, опубликовав эту статью, основанную на предварительных данных, в преддверии предстоящего выпуска Gaia, из-за уникального характера открытия», — рассказала астроном Элизабетта Каффау из CNRS. Она продолжила: «Что мы знаем об этой системе, так это то, что два объекта разделены расстоянием, примерно в 16 раз превышающим расстояние между Землей и Солнцем, и обращаются вокруг друг друга каждые 11,6 лет. Масса черной дыры составляет около 32,7 солнечных масс».
