13.2K
Используя приемник MUSE, смонтированный на Очень Большом Телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO), международная команда астрономов обнаружила в звездном скоплении NGC 3201 в созвездии Парусов звезду с очень странным поведением. Оказалось, что она вращается вокруг невидимой черной дыры, превосходящей по массе Солнце примерно в четыре раза. Это первый случай регистрации неактивной черной дыры звездной массы в шаровом скоплении и первое прямое обнаружение черной дыры по ее гравитационному притяжению. Результаты исследования представлены в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Шаровые звездные скопления представляют собой гигантские семейства из десятков и сотен тысяч звезд, расположенные на окраинах большинства галактик. Они возникли в начальную эпоху образования и эволюции галактик и поэтому являются одними из самых старых звездных систем во Вселенной. На данный момент в Млечном Пути известно более 150 таких объектов.
Одно из таких скоплений, NGC 3201, было подробно исследовано с приемником MUSE, который способен одновременно измерять движения тысяч далеких звезд. В полученных данных команда астрономов обнаружила очень странную звезду – она колеблется со скоростью в несколько сотен тысяч километров в час, двигаясь то вперед, то назад с периодом в 167 земных дней.
Измерив движения звезды, захваченной мощным гравитационным притяжением, астрономы смогли оценить ее массу, которая оказалась равной примерно 0,8 солнечных, а также массу таинственного компаньона, составившую 4,36 солнечных. Полученные результаты согласуются с предположением, что вторым членом системы является черная дыра.
«До недавнего времени предполагалось, что почти все черные дыры должны были за короткое время исчезнуть из шаровых скоплений и, следовательно, таких систем, как обнаруженная нами, вообще не должно быть! Теперь ясно, что это не так. Наше открытие — первая прямая регистрация гравитационного притяжения черной дыры звездной массы в шаровом скоплении. Это очень важно для понимания процессов формирования шаровых скоплений, эволюции черных дыр и двойных систем, и особенно источников гравитационных волн», – рассказывает Бенжамин Гизерс, ведущий автор исследования из Университета Георга-Августа (Германия).
Недавние обнаружения в шаровых скоплениях источников радиоволн и рентгеновского излучения, а также регистрация в 2016 году гравитационно-волновых сигналов, порожденных слиянием двух черных дыр звездных масс, свидетельствуют о том, что эти сравнительно небольшие черные дыры, возможно, встречаются в шаровых скоплениях чаще, чем считалось ранее.