Астрономы из Обсерватории Джемини открыли ближайшую к Земле чёрную дыру. Она получила название Gaia BH1, имеет массу около 10 солнечных и расположена в 1600 световых годах от нас в созвездии Змееносца – в несколько раз ближе предыдущей рекордсменки.
Кроме её местонахождения, две особенности отличают Gaia BH1 от миллионов чёрных дыр звёздной массы в Млечном пути. Во-первых, она является центром двойной системы: вокруг неё с периодом в 185 дней обращается звезда.
Хотя предполагаемых открытий подобных систем уже было много, почти все из них впоследствии удалось опровергнуть. Это – первое безоговорочное обнаружение солнцеподобной звезды с такой широкой орбитой вокруг чёрной дыры звёздной массы в нашей галактике.
Карим Эль-Бадри, ведущий автор исследования
Вторая уникальная черта Gaia BH1 – отсутствие активности. Большинство открытых нами чёрных дыр мы увидели благодаря мощному излучению от их взаимодействия с другими телами. Однако когда дыра не поглощает массу, она «сливается» с окружением и становится почти незаметной.
Обнаружить Gaia BH1 удалось благодаря данным космического телескопа Gaia Европейского космического агентства. В них учёные заметили аномалии в движении звёзд, вызванные неизвестным массивным объектом, после чего определили параметры её орбиты с помощью инструментов обсерватории Джемини. Единственным объяснением поведения звезды астрономы считают влияние гравитации «как минимум одной» чёрной дыры.
Исследователям пригодилась не только точность Джемини, но и скорость: у них оставалась всего неделя до того, как два тела системы оказались бы в ближайших друг к другу точках своих орбит. Собранные именно в этот момент данные позволили точно определить массу звезды и чёрной дыры: «если бы мы упустили этот шанс, нам пришлось бы ждать ещё целый год».
Gaia BH1 словно не подчиняется современным моделям эволюции двойных систем. Так, звезда, из которой образовалась чёрная дыра, должна была бы быть не менее, чем в 20 раз тяжелее Солнца. С такой массой она прожила бы всего несколько миллионов лет и часть этого времени провела бы как сверхгигант. Следовательно, если она сформировалась одновременно со звездой-компаньоном, то поглотила бы её ещё до того, как та перешла в фазу главной последовательности. Даже те модели, которые допускают выживание меньшей звезды, утверждают, что она оказалась бы на значительно более узкой орбите вокруг дыры. В общем, непонятно, почему она осталась настолько обычной.
Хотя это открытие может проложить путь для обнаружения других спящих чёрных дыр, оно оставляет для нас нераскрытую тайну: почему, несмотря на всю экзотичность своей соседки, звезда этой бинарной системы такая непримечательная?