Астрономы Университета Алабамы в Хантсвилле обнаружили гигантскую черную дыру звездной массы, которая в 12 раз превышает массу Солнца и находится ближе к Солнечной системе, чем любая другая известная черная дыра.
Об открытии сообщается в препринте, доступном в репозитории arXiv.
Исследователи проанализировали каталог двойных систем Data Release 3 (DR3), собранный благодаря наблюдениям космического телескопа Gaia, работающего в оптическом диапазоне. Был проведен поиск кандидатов в черные дыры, которые находятся в двойных системах с яркой звездой-компаньоном. Астрономы обнаружили систему, где звезда главной последовательности спектрального класса G (желтый цвет) вращалась вокруг невидимого объекта по эксцентричной орбите периодом 185 дней. Расстояние до нее составляет 474 парсек или 1545 световых лет.
Спектральное распределение энергии, которое показывает зависимость энергии от длины волны света, подтвердило, что звезда в системе является единственным источником излучения. Измерения радиальной скорости звезды на основе наблюдений, проведенных с помощью автоматического поисковика планет Ликской обсерватории, телескопа Кека и других инструментов, показало, что видимый компаньон вращается вокруг очень массивного невидимого объекта. Основываясь и на астрометрических, и на спектроскопических данных, ученые рассчитали массу объекта, которая составила 11,9 массы Солнца.
Эффективная температура видимой звезды составила около 5972 кельвинов, содержание тяжелых элементов ненамного ниже солнечных значений, масса сравнима с массой Солнца, а возраст достигает 7,1 плюс-минус 3,8 миллиарда лет. Вероятно, раньше эта звезда находилась в составе тройной системы и вращалась вокруг двух массивных звезд, которые позже образовали черные дыры, либо слились в одну гигантскую черную дыру. По предварительным оценкам количество подобных систем в Млечном Пути составляет около миллиона.
Расчеты показывают, что в Млечном Пути существует примерно 100 миллионов черных дыр звездной массы, возникающих при коллапсе массивных звезд. Часто эти черные дыры являются изолированными (невзаимодействующими) и не поглощают вещество от близлежащих объектов, что делает их обнаружение трудным. Астрономы находят их методом гравитационного микролинзирования, когда гравитационное поле невидимого массивного объекта искривляет траектории лучей света, проходящих вблизи. Черные дыры в составе двойных систем становятся хорошо заметны, когда начинают кормиться звездой-соседом и испускать рентгеновское излучение.
