Черные дыры, самые загадочные объекты Вселенной, до сих пор остаются во многом непонятными. Большинство из них обнаружены благодаря свету, излучаемому их аккреционными дисками. Некоторые сложнее наблюдать из-за типа излучения или отсутствия взаимодействия с другими объектами и материей (отсутствует аккреционный диск). Один такой «космический монстр», незамеченный из-за отсутствия аккреционного диска, был недавно обнаружен. Это самая близкая к Земле черная дыра из когда-либо обнаруженных: всего 1550 световых лет от нас.
Черные дыры обладают таким сильным гравитационным влиянием, что даже свет не может из них вырваться. Чаще всего их обнаруживают по свету, исходящему от притягиваемой и поглощаемой материи (газа и «пыли»), которая обычно образует огромные кольца света на внешних краях черных дыр. Взаимодействующие в них силы могут быть настолько интенсивными, что проецируют струи материи и света на расстояния более миллионов километров.
Черные дыры сложнее обнаружить, если рядом с ними недостаточно объектов, которые могут с ними взаимодействовать. Из-за этого «невзаимодействующие» черные дыры остаются незамеченными в космическом пространстве, и их изучение крайне затруднительно. Ещё неизвестно, как взаимодействие не связанных друг с другом чёрных дыр сказывается на движении звёзд в Млечном Пути. — говорит Суканья Чакрабарти, научный сотрудник кафедры физики и астрономии имени Пей-Линг Чан в Университете Алабамы в Хантсвилле, США, и ведущий автор нового исследования. Количество этих объектов пока сложно определить. Если многочисленны, то вполне могут повлиять на формирование нашей галактики и её внутреннюю динамику. «, — добавляет она.
По утверждению специалиста, новое исследование, опубликованное предварительно, … Большинство из этих новых черных дыр образуются в звездных двойниках, где взаимодействие с другой звездой приводит к испусканию рентгеновского излучения. При падении элементов звезды в этот глубокий гравитационный колодец наблюдаем рентгеновское излучение. «, — говорит Чакрабарти.
Эти взаимодействующие системы будут характеризоваться кратким периодом обращения. Вновь открытая черная дыра совершит оборот за 185 дней, причем расположение её относительно звезды таково, что не приведет к поглощению последней. Новая популяция откроет нам детали формирования черных дыр. — говорит Питер Крейг, аспирант Рочестерского технологического института и соавтор нового исследования.
Массивная черная дыра, превосходящая массу Солнца в двенадцать раз.
Для выявления черных дыр исследователи проанализировали почти 200 тысяч бинарных звезд с помощью космического телескопа Gaia ЕКА. В работе также использовались данные Automated Planet Finder в Калифорнии, гигантского Магелланова телескопа в Чили и обсерватории WM Keck на Гавайях. Исследование направлено на обнаружение небесных тел большой массы, видимость которых обусловлена одной звездой.
Спектроскопические исследования показали гравитационное притяжение чёрной дыры к звезде, масса которой сопоставима с массой Солнца. Скорость прямой видимости, полученная при помощи спектроскопии и учитывающая доплеровский сдвиг, позволяет определить притяжение черной дыры к звезде, похожей на Солнце. — говорит Чакрабарти. Эффект Доплера — это изменение частоты волны, которое воспринимает наблюдатель, подобно тому, как изменяется звук сигнала поезда, проезжающего по станции с высокой скоростью, или скорой помощи в движении.
Анализы показали массу черной дыры, сопровождающей звезду. Прежде чем установить природу объекта, исследователи обнаружили, что звезда вращается вокруг невидимого тела, масса которого в 12 раз превышает массу Солнца. Позже они пришли к выводу, что это черная дыра, долгое время остававшаяся незамеченной, хотя находится всего в 1550 световых годах от Земли. Это сделает ее ближайшей к нашей планете черной дырой из когда-либо обнаруженных.
Авторы нового исследования полагают, что в нашей галактике около миллиона звезд вращаются вокруг массивных невидимых черных дыр. Вероятно, понадобится время, чтобы изучить демографию этих черных дыр, понять, как образуются их характеристики, и сравнить их с уже знакомой популяцией взаимодействующих и сливающихся черных дыр. «, — заключает Чакрабарти.