Спящая черная дыра под названием Gaia BH3 в 33 раза массивнее Солнца, что делает ее крупнейшей зарегистрированной звездной черной дырой в Млечном Пути.
Иллюстрация художника Гайи BH3 и «колеблющейся» орбиты ее звезды-компаньона. Л. Кальсада / ESO
Менее чем в 2000 световых годах от Земли ученые обнаружили «спящего гиганта» — самую большую звездную черную дыру Млечного Пути, масса которой в 33 раза превышает массу нашего Солнца. Хотя черная дыра под названием Gaia BH3 является второй ближайшей к нашей родной планете, она «спящая» и поэтому осталась незамеченной.
«Это полная неожиданность», — рассказывает Яну Сэмплу из Guardian Паскуале Пануццо, ведущий автор исследования и астроном Парижской обсерватории.
Гея BH3, расположенная в созвездии Орла Орла, была обнаружена случайно в массе данных и наблюдений, собранных астрономами Европейского космического агентства (ЕКА). Когда команда просматривала результаты миссии агентства Gaia , которая строит 3D-карту нашей галактики, их внимание привлекло нечто необычное: колеблющаяся звезда на расстоянии около 1926 световых лет от нас. Любопытное движение объекта указывало на то, что находящаяся неподалеку большая черная дыра вывела его на орбиту.
Чтобы проверить свое открытие, команда астрономов и наземных операторов использовала Очень Большой Телескоп Европейской Южной Обсерватории, расположенный в Чили, чтобы подтвердить массу Gaia BH3. В результатах, опубликованных в журнале Astronomy & Astrophysicals , они рассказали, что колеблющаяся звезда вращается вокруг черной дыры каждые 11,6 лет.
«Никто не ожидал обнаружить скрывающуюся поблизости черную дыру большой массы, до сих пор не обнаруженную», — говорится в заявлении Пануццо. «Такое открытие вы делаете один раз в своей исследовательской жизни».
Gaia BH3 — это тип черной дыры, возникший в результате коллапса звезды, известный как звездная черная дыра, и это самая большая из этого типа, обнаруженная в нашей галактике. Будучи «спящей» черной дырой, она не выкачивает активно энергию и материалы из звезды-компаньона, что делает ее незаметной при обзоре неба.
Пожаловаться на это объявление
Средний размер звездных черных дыр в Млечном Пути примерно в десять раз превышает массу Солнца, а предыдущий рекордсмен, Лебедь X-1, был в 21 раз больше массы Солнца. Тем не менее, по сравнению со всеми черными дырами, Gaia BH3 с массой 33 солнечных относительно мала. Например, Стрелец А* , сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути, имеет массу в четыре миллиона раз большую, чем масса Солнца.
Gaia BH3 — вторая по близости к Земле черная дыра, уступающая только Gaia BH1, которая находится на расстоянии 1500 световых лет и в десять раз превышает массу Солнца.
«Относительно небольшое расстояние до Геи BH3 можно проиллюстрировать, отметив, что свет, наблюдаемый Гайей, был испущен звездой в то время, когда классическим Римом правил император Нерон», — Томаж Цвиттер, астроном Люблянского университета в Словении и член Коллаборации Гайя, говорится в заявлении ЕКА.
Три звездные черные дыры в Млечном Пути. Недавно обнаруженная Gaia BH3 (справа) является самой массивной. М. Корнмессер / ESO
Это открытие имеет большое значение, поскольку оно дает астрономам ключ к лучшему пониманию того, как смерть древних звезд привела к образованию звездных черных дыр.
Ранее астрономы утверждали, что более массивные черные дыры образуются из звезд, не содержащих много тяжелых металлов. Считается, что эти бедные металлами звезды, состоящие в основном из водорода и гелия, со временем теряют меньше массы, в результате чего в конце их жизни остается больше материала, из которого образуются более массивные черные дыры.
Но до тех пор, пока не была обнаружена Гайя BH3 и ее звезда-компаньон, которая действительно была бедна металлами, что позволяет предположить, что та, которая образовала черную дыру, также имела низкое содержание металла, у ученых не было примера, из которого можно было бы извлечь. Это открытие добавляет сути этой идее.
«Что меня поражает, так это то, что химический состав компаньона похож на тот, который мы находим в старых бедных металлами звездах в галактике», — говорит Элизабетта Каффау, астроном CNRS Парижской обсерватории и член коллаборации Gaia. заявление.
Звезда-спутник Гайи BH3, вероятно, образовалась в течение двух миллиардов лет после Большого взрыва, который, по оценкам ученых, произошел 13,8 миллиарда лет назад. Поскольку звезда вращается в направлении, противоположном орбите большинства звезд Млечного Пути, возможно, изначально она была частью другой галактики, которая затем слилась с нашей более восьми миллиардов лет назад. Похоже, на нее не повлиял звездный взрыв, который мог бы создать Гею BH3, поэтому астрономы ЕКА предполагают, что черная дыра захватила эту звезду после ее рождения.
Поскольку проект Gaia продолжает разрабатывать карту Млечного Пути, следующую часть его данных планируется опубликовать не раньше 2025 года. Но команда решила опубликовать новости о Gaia BH3 раньше, в надежде, что их первоначальные наблюдения могут помочь. Как хлебные крошки для будущих исследований других астрономов.
«Впечатляет трансформационное влияние, которое Гайя оказывает на астрономию и астрофизику», — говорит в своем заявлении Кэрол Манделл, директор по науке Европейского космического агентства. «Его открытия выходят далеко за рамки первоначальной цели миссии».
