Gaia BH1 – солнцеподобная звезда, вращающаяся вокруг чёрной дыры, масса которой в 10 раз больше массы Солнца. Авторы и права: ESO / L. Calcada.
В 1916 году Карл Шварцшильд предположил существование чёрных дыр как решение уравнений Эйнштейна для его общей теории относительности. В середине 20-го века астрономы впервые смогли обнаружить чёрные дыры косвенными методами, которые заключались в наблюдении за их воздействием на окружающие объекты и пространство. С 1980-х годов учёные изучают сверхмассивные чёрные дыры (СМЧД), которые находятся в центре самых массивных галактик во Вселенной. А к апрелю 2019 года коллаборация Event Horizon Telescope (EHT) опубликовала первое в истории изображение сверхмассивной чёрной дыры.
Эти наблюдения дают возможность проверить законы физики в самых экстремальных условиях и дать представление о силах, сформировавших Вселенную. Результатом недавнего исследования, в котором международная исследовательская группа опиралась на данные обсерватории “Гайя” (ЕКА), стало обнаружение звезды, похожей на Солнце, но обладающей странными орбитальными характеристиками. Из-за характера её орбиты команда пришла к выводу, что она должна являться частью двойной системы, в которой второй компаньон – это чёрная дыра. Это делает её ближайшей чёрной дырой к нашей Солнечной системе и предполагает существование значительной популяции спящих чёрных дыр в нашей галактике.
Исследование возглавил Карим Эль-Бадри, астрофизик Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) и Института астрономии Макса Планка (MPIA). К нему присоединились исследователи из CfA, MPIA, Калифорнийского технологического института, Калифорнийского университета в Беркли, Центра вычислительной астрофизики (CCA) Института Флэтайрона, Научного института Вейцмана, Парижской обсерватории, Института астрофизики и космических исследований Кавли Массачусетского технологического института и нескольких университетов. Статья, описывающая их выводы, будет опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
За 5 лет работы космический телескоп “Гайя” собрал данные о более чем миллиарде звёзд Млечного Пути и соседних галактик. Авторы и права: ESA.
Как объяснил Эль-Бадри, эти наблюдения были частью более широкой кампании по выявлению спящих чёрных дыр, компаньонов обычных звёзд в нашей галактике Млечный Путь.
“Я искал спящие чёрные дыры в течение последних четырёх лет, используя широкий спектр наборов данных и методов”, – сказал Эль-Бадри.
В своём исследовании Эль-Бадри и его коллеги опирались на данные, полученные обсерваторией “Гайя”, которая провела почти десять лет на орбите, измеряя положения, расстояния и собственные движения почти одного миллиарда астрономических объектов, таких как звёзды, планеты, кометы, астероиды и галактики. Отслеживая движение объектов по орбите вокруг центра Млечного Пути (метод, известный как астрометрия), миссия “Гайя” создала самый точный трёхмерный космический каталог.
Для своих целей Эль-Бадри и его коллеги изучили все 168 065 звёзд, представленных в третьем выпуске данных “Гайя” (GDR3). Их анализ выявил особенно многообещающего кандидата G-типа (жёлтая звезда), получившего название Gaia DR3 4373465352415301632 (Gaia BH1). Основываясь на наблюдаемой орбите звезды, Эль-Бадри и его коллеги определили, что у неё должна быть чёрная дыра-компаньон.
Чтобы подтвердить свои наблюдения, команда проанализировала измерения лучевой скорости Gaia BH1 с нескольких телескопов. Сюда входили спектрометр Эшелле высокого разрешения (HIRES) обсерватории Кека, оптический спектрограф увеличенного диапазона (FEROS) телескопа MPG/ESO, спектрограф X-Shooter Очень большого телескопа (VLT), многообъектные спектрографы Gemini (GMOS), спектрограф Magellan Echellette (MagE) и многоцелевой волоконный спектроскопический телескоп большой области неба (LAMOST).
Подобно методу, используемому для поиска экзопланет (доплеровская спектроскопия), спектры, полученные этими инструментами, позволили команде наблюдать и измерять гравитационные силы, влияющие на орбиту звезды. Эти и последующие наблюдения подтвердили орбитальные особенности Gaia BH1 и то, что её спутник примерно в десять раз массивнее Солнца.
Если эти данные подтвердятся, это может означать, что в Млечном Пути существует большая популяция спящих чёрных дыр. Имеются в виду чёрные дыры, которые не видны по ярким дискам, всплескам излучения или сверхскоростным джетам, исходящим от их полюсов (как это часто бывает с квазарами). Однако, вполне возможно, что эта конкретная дремлющая чёрная дыра является исключением и не указывает на большую популяцию.
Проверить свои выводы, Эль-Бадри и его коллеги смогут после выпуска данных Gaia 4 (GDR 4), дата которого ещё не определена.
Источник: https://universetoday.ru/
