Ученые обнаруживают двойную систему с черной дырой аномально большой массы

Международная команда под руководством профессора Цзифэна Лю (Jifeng Liu) из Национальной астрономической обсерватории Китая Китайской академии наук заметила черную дыру массой порядка 70 масс Солнца. Эта черная дыра располагается на расстоянии примерно 15 000 световых лет от Земли и была названа исследователями LB-1.

В галактике Млечный путь, по оценкам, находится примерно 100 миллионов черных дыр звездных масс – космических объектов, формируемых в результате коллапса массивных звезд и настолько плотных, что ничто, даже свет, не может покинуть их пределов. До настоящего времени ученые оценивали массу типичной черной дыры, расположенной в нашей Галактике, не более чем в 20 масс Солнца. Однако открытие гигантской черной дыры этой международной командой во главе с китайскими исследователями бросает вызов данному предположению.

В своей работе команда во главе с профессором Лю сообщает об открытии черной дыры массой порядка 70 масс нашего светила. Это открытие стало сюрпризом для исследователей: «Черные дыры такой массы не должны существовать в нашей Галактике, согласно современным моделям эволюции звезд, — сказал профессор Лю. – Мы считали, что очень массивные звезды, химический состав которых является типичным для нашей Галактики, должны сбрасывать большое количество газа в форме мощных звездных ветров при приближении к окончанию их жизненного цикла. Поэтому после них не должно оставаться настолько массивных остатков. Масса черной дыры LB-1 примерно в два раза превышает значение, которое мы считали пределом массы черной дыры этого класса. Теперь теоретикам придется постараться как следует, чтобы объяснить ее формирование».

Всего лишь несколько лет назад ученые могли наблюдать лишь те черные дыры, которые активно перетягивают материю со звезды-компаньона. В этом случае разогревающаяся при падении на черную дыру материя ярко светится в рентгеновском диапазоне. Однако в своей работе профессор Лю и его коллеги использовали инструмент Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST) для наблюдения звезд, обращающихся вокруг невидимого объекта под действием его гравитации. Этот метод был предложен еще в 1783 г. опередившим свое время английским ученым Джоном Мичеллом, однако его использование стало возможным и эффективным лишь в последнее время, благодаря новым технологиям в области конструирования телескопов и детекторов. И тем не менее такой поиск является чем-то сродни поискам иголки в стогу сена: лишь одна звезда из тысячи обращается вокруг черной дыры.

После первичного обнаружения команда Лю провела дополнительные наблюдения системы и выяснила ее основные физические параметры. Результаты оказались почти фантастическими – звезда массой порядка 8 масс Солнца обращалась вокруг черной дыры массой в 70 масс нашей звезды с периодом 79 суток.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Источник:https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191129155846