С помощью Очень большого телескопа (VTL), принадлежащего Европейской южной обсерватории (ESO), ученые-астрономы идентифицировали черную дыру небольшой массы в Большом Магеллановом Облаке, являющемся галактикой-спутником Млечного Пути. Обнаружение стало возможным благодаря гравитационному воздействию объекта на его звездного компаньона, причем эта система находится внутри рассеянного звездного скопления NGC 1850. Результаты исследования и полученные данные были опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .
«По аналогии с методами Шерлока Холмса, выслеживающего преступников по их ошибкам, мы тщательно анализируем движение каждой звезды в этом скоплении, стремясь обнаружить признаки черных дыр, которые невозможно увидеть напрямую. Наши результаты позволяют идентифицировать лишь одного из искомых объектов, однако нахождение одного значительно упрощает поиск других, скрытых в подобных скоплениях», – объясняет Сара Сарачино, ведущий автор работы из Института астрофизических исследований при университете Джона Мурса (Великобритания).
Масса обнаруженной черной дыры оценивается примерно в 11 солнечных масс, а масса ее звезды-компаньона – около пяти солнечных масс. Они расположены в молодом звездном скоплении NGC 1850, возраст которого составляет всего 100 миллионов лет, что является очень небольшим сроком в астрономическом масштабе.
Ранее астрономы уже фиксировали существование черных дыр звездной массы в других галактиках, используя различные методы: наблюдение рентгеновского излучения, возникающего при аккреции вещества, или регистрацию гравитационных волн, генерируемых в процессе слияния этих необычных объектов между собой либо с нейтронной звездой.
«В большинстве случаев черные дыры звездной массы не проявляются ни через рентгеновское излучение, ни посредством гравитационных волн. Подавляющее большинство таких объектов можно обнаружить только путем анализа динамики системы. Когда они формируют двойные звёздные системы с обычными звездами, они оказывают на них влияние – незначительное, но всё же заметное. Это воздействие можно зафиксировать при помощи высокочувствительного оборудования», – объяснил Стефан Драйцлер, один из авторов работы и сотрудник Геттингенского университета (Германия).
Использование разработанной астрономами динамической методики позволит обнаружить другие черные дыры в схожих скоплениях и внести ясность в понимание их развития. Сопоставляя эти объекты с более зрелыми и массивными аналогами, обитающими в старых скоплениях, ученые смогут приблизиться к разгадке того, как происходит увеличение массы черных дыр за счет поглощения звезд или слияния с другими подобными объектами.
«Собирая данные о количестве черных дыр в звездных скоплениях, мы расширим наши знания о природе источников гравитационных волн», – подытожили авторы исследования.
