|
Обнаружили чудовищную черную дыру рядом с нами
|
|
|
|
Открытие так называемой черной дыры-монстра, масса которой примерно в 12 раз превышает массу Солнца, подробно описано в новом исследовательском материале Astrophysical Journal, ведущим автором которого является доктор Суканья Чакрабарти, профессор физики Университета Алабамы в Хантсвилле (UAH). «Она находится ближе к Солнцу, чем любая другая известная черная дыра, на расстоянии 1550 световых лет», — говорит доктор Чакрабарти, заведующий кафедрой Пей-Линг Чан на физическом факультете Университета Алабамы. Система. «Так что, это практически на нашем заднем дворе».
|
|
|
|
Черные дыры считаются экзотикой, потому что, хотя их гравитационная сила ясно ощущается звездами и другими объектами в их окрестностях, свет не может выйти из черной дыры, поэтому их нельзя увидеть так же, как видимые звезды. «В некоторых случаях, например, в случае сверхмассивных черных дыр в центрах галактик, они могут управлять формированием и эволюцией галактик», — говорит доктор Чакрабарти. «Пока не ясно, как эти невзаимодействующие черные дыры влияют на галактическую динамику в Млечном Пути. Если их много, они вполне могут повлиять на формирование нашей галактики и ее внутреннюю динамику». Чтобы найти черную дыру, доктор Чакрабарти и национальная группа ученых проанализировали данные о почти 200 000 двойных звезд, полученные летом спутником Европейского космического агентства Gaia.
|
|
|
«Мы искали объекты, которые, как сообщалось, имели большие массы компаньонов, но чья яркость могла быть приписана одной видимой звезде», — говорит она. «Таким образом, у вас есть веская причина думать, что компаньон темный». За интересными источниками последовали спектрографические измерения с различных телескопов, включая Автоматизированный искатель планет в Калифорнии, Гигантский Магелланов Телескоп в Чили и Телескоп W.M. Обсерватория Кека на Гавайях. «Притяжение черной дыры к видимой звезде, подобной Солнцу, можно определить из этих спектроскопических измерений, которые дают нам лучевую скорость из-за доплеровского сдвига», — говорит доктор Чакрабарти. Доплеровский сдвиг — это изменение частоты волны по отношению к наблюдателю, подобно тому, как меняется высота звука сирены, когда проезжает машина скорой помощи.
|
|
|
|
«Анализируя лучевые скорости видимой звезды — а эта видимая звезда сродни нашему собственному Солнцу — мы можем сделать вывод о том, насколько массивен спутник черной дыры, а также период вращения и эксцентричность орбиты. есть", - говорит она. «Эти спектроскопические измерения независимо друг от друга подтвердили решение Gaia, которое также показало, что эта двойная система состоит из видимой звезды, которая вращается вокруг очень массивного объекта». Черная дыра должна быть выведена из анализа движений видимой звезды, потому что она не взаимодействует со светящейся звездой. Невзаимодействующие черные дыры обычно не имеют кольца аккреционной пыли и материала в форме пончика, которое сопровождает черные дыры, взаимодействующие с другим объектом. Аккреция делает взаимодействующий тип относительно более легким для оптического наблюдения, поэтому было обнаружено гораздо больше объектов этого типа.
|
|
|
|
«Большинство черных дыр в двойных системах находятся в рентгеновских двойных системах — другими словами, они ярки в рентгеновских лучах из-за некоторого взаимодействия с черной дырой, часто из-за того, что черная дыра пожирает другую звезду», — говорит доктор Чакрабарти. «Поскольку вещество с другой звезды падает в этот глубокий гравитационный потенциал, мы можем видеть рентгеновские лучи». По ее словам, эти взаимодействующие системы, как правило, находятся на короткопериодных орбитах. «В данном случае мы наблюдаем гигантскую черную дыру, но она находится на долгопериодической орбите в 185 дней или около полугода», — говорит доктор Чакрабарти. «Он находится довольно далеко от видимой звезды и не приближается к ней». Методы, используемые учеными, должны применяться и для поиска других невзаимодействующих систем.
|
|
|
|
«Это новая популяция, о которой мы только начинаем узнавать, и она расскажет нам о канале образования черных дыр, так что работать над этим было очень интересно», — говорит Питер Крейг, докторант Рочестерского института исследований. Технология, которую консультирует по своей диссертации доктор Чакрабарти. «Простые оценки показывают, что в нашей галактике около миллиона видимых звезд, у которых есть массивные черные дыры», — говорит доктор Чакрабарти. «Но в нашей галактике сто миллиардов звезд, так что это все равно, что искать иголку в стоге сена. Миссия Gaia с ее невероятно точными измерениями облегчила поиск, сузив круг поиска».
|
|
|
|
Ученые пытаются понять пути образования невзаимодействующих черных дыр. «В настоящее время теоретики предложили несколько различных маршрутов, но невзаимодействующие черные дыры вокруг светящихся звезд — это совершенно новый тип населения», — говорит доктор Чакрабарти. «Таким образом, нам, вероятно, потребуется некоторое время, чтобы понять их демографию, как они формируются и чем эти каналы отличаются — или похожи ли они — на более известную популяцию взаимодействующих, сливающихся черных дыр».
|
|
|
|
Источник
|
