Omega Centauri — найбільше кулясте скупчення нашої Галактики: 10 мільйонів зір, зв’язаних гравітацією, за 18 000 світлових років. Моделі кажуть, що там мають ховатися близько 10 000 чорних дір зоряної маси — залишків зір, які колись вибухнули. Але за десятиліття пошуків не знайшли жодної. Тепер астрономи з Університету Юти вполювали першу.
Раніше шукали інакше: ловили радіо- та рентгенівське випромінювання речовини, що падає на чорну діру, або міряли швидкість зір уздовж променя зору. Не спрацювало. Цього разу команда взялася за астрометрію — відстеження крихітних зміщень зір на небі. Перебравши понад 20 років архіву Hubble (2002–2023) і додавши свіжі знімки Webb у ближньому інфрачервоному, вони помітили зорю, що обертається навколо невидимого, але дуже важкого компаньйона.
Об’єкт назвали oMEGACat BH-2. Видима зоря-супутник важить 0,78 маси Сонця, а її темний сусід — 4,46. Це занадто важко для нейтронної зорі, чим і закрили попередню версію іншої групи. Рух зорі відстежили з похибкою в частку пікселя на детекторах обох телескопів.
От тільки маса чорної діри виявилася меншою, ніж очікували. У такому бідному на метали середовищі, як Omega Centauri, вона мала б вирости важчою. «Тепер ми знаємо, що бідна на метали зоря здатна породити таку чорну діру, і треба зрозуміти, як саме», — каже Аніл Сет, співавтор роботи.
Зоря робить оберт навколо чорної діри раз на 94 роки — це найдовший період серед усіх відомих подвійних систем із чорною дірою. Пара, вочевидь, не народилася разом, а знайшла одне одного у щільному натовпі скупчення. І довго не протримається: менш ніж за мільярд років сусідні зорі розірвуть систему. Скупченню ж близько 12 мільярдів років.
Такі пари — головні кандидати на злиття, що породжують гравітаційні хвилі, тому механізм їх формування давно цікавить фізиків. А з запуском телескопа Nancy Grace Roman, який регулярно знімає щільний центр Галактики з роздільністю на рівні Hubble, подібних систем сподіваються знайти чимало.