В бинарной системе в туманности Тарантул обнаружена спящая черная дыра

Международная группа исследователей обнаружила в туманности Тарантул бинарную систему, состоящую из голубой звезды и звездной черной дыры. Она находится в "спящем" состоянии и, возможно, является первым примером такой черной дыры за пределами нашей Галактики.

Среди замысловатых узоров туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке, являющемся галактикой-спутником нашего Млечного Пути, скрывается черная дыра со звездной массой в составе бинарной системы: VFTS 243. Международная группа исследователей, обнаружившая ее, также заметила, что звезда-прародительница исчезла без всякого взрыва.

Открытие стало результатом шести лет наблюдений, полученных с помощью прибора FLAMES (Fiber Large Array Multi Element Spectrograph), установленного на VLT (Very Large Telescope) ESO, под руководством Томера Шенара, стипендиата Марии Кюри в Амстердамском университете в Нидерландах. Мы выявили классическую "иголку в стоге сена", — сказал он. Действительно, хотя были предложены другие черные дыры-кандидаты, подобные этой, команда убеждена, что это первая "спящая" черная дыра со звездной массой, точно обнаруженная за пределами нашей Галактики.

Звездные черные дыры в бинарных системах

Когда массивные звезды заканчивают свою жизнь и разрушаются под действием собственной гравитации, образуются черные дыры звездной массы. В бинарной системе этот процесс оставляет черную дыру на орбите яркой звезды-компаньона. Черная дыра находится в "спящем" состоянии, если она не излучает высокие уровни рентгеновского излучения, именно так обычно обнаруживаются такие черные дыры.

Недавно обнаруженная черная дыра имеет массу, по крайней мере, в девять раз превышающую массу Солнца, и вращается вокруг очень горячей голубой звезды, масса которой в 25 раз превышает массу Солнца. В следующем видео мы отправимся за пределы нашей Галактики в Большое Магелланово Облако, где находится одна из самых ярких известных туманностей — туманность Тарантул.

Здесь находится бинарная система VFTS 243, на которой заканчивается видео. Может показаться, что система состоит только из одинокой горячей голубой звезды, но на самом деле другой компонент невидим: черная дыра, масса которой по меньшей мере в девять раз превышает массу нашего Солнца и примерно в 200 000 раз меньше своей звездной спутницы.

Что интересного в спящей черной дыре?

Спящие черные дыры особенно трудно обнаружить, поскольку они мало взаимодействуют с окружающей средой. Чтобы найти бинарную систему VFTS 243, группа ученых изучила почти 1000 массивных звезд в районе туманности Тарантул, ища те, у которых в качестве компаньона может быть черная дыра. Идентифицировать эти спутники как черные дыры далеко не просто.

После выявления потенциальных кандидатов необходимо найти правдоподобные объяснения их природы как черных дыр. Есть много ученых, которые относятся к этому особенно скептически, некоторые из них входят в команду, которая изучала VFTS 243. Один из них — Карим Эль-Бадри из Гарвардского и Смитсоновского центров астрофизики, которого Шенар называет "разрушителем черных дыр". С самого начала Эль-Бадри был убежден, что это не может быть бинарная звездная система с черной дырой, но ему пришлось изменить свое мнение.

Черная дыра в VFTS 243 и звезда, которая не взорвалась

Астрономы утверждают, что черная дыра звездной массы образуется в результате коллапса ядра умирающей массивной звезды. Однако неясно, сопровождается ли это взрывом сверхновой звезды или нет. Изучение системы VFTS 243 может помочь найти некоторые ответы. Шенар объяснил, что звезда, сформировавшая черную дыру в VFTS 243, похоже, полностью разрушилась, без каких-либо признаков предыдущего взрыва.

Несмотря на скептицизм, команда исследователей надеется, что исследование позволит обнаружить другие черные дыры звездной массы, вращающиеся вокруг массивных звезд. Поскольку в Млечном Пути и Магеллановых облаках их, как считается, тысячи, будет интересно использовать приборы нового поколения для поиска других спящих черных дыр.

источник: