«Подтверждено, что в космосе бродит первая совершенно одинокая черная дыра»
Впервые подтверждено существование одинокой черной дыры, бродящей по космосу в одиночестве. Более пристальный взгляд раскрыл личность темного объекта после долгой суеты.
Новый анализ показывает, что масса черной дыры примерно в 7,15 раза превышает массу Солнца, она находится на расстоянии около 4958 световых лет от нас и движется в пространстве со скоростью около 51 километра (32 мили) в секунду.
Но что действительно особенного в этом, так это то, что это единственная подтвержденная одиночная черная дыра, обнаруженная во Вселенной. У других объектов этого класса обычно обнаруживаются компаньоны. В нашей галактике это в основном звезды, и именно странные колебания в этих гораздо более заметных друзьях выдают присутствие черной дыры.
На большем расстоянии пары черных дыр также были обнаружены по гравитационным волнам, которые они испускают при вращении вокруг друг друга и слиянии.
Без напарника эта черная дыра дала о себе знать посредством другого механизма, называемого гравитационным микролинзированием. По сути, ее мощная гравитация исказила свет от фоновой звезды, усилив его и временно изменив ее видимое положение на небе.
Рассчитанная масса линзы, а также отсутствие собственного испускаемого света указывают на черную дыру. Однако путь к ее идентификации не был таким гладким, как кажется.
Впервые объект появился в данных в 2011 году в ходе двух отдельных исследований, посвященных поиску именно такого рода событий: эксперимента по оптическому гравитационному линзированию (OGLE) и наблюдений микролинзирования в астрофизике (MOA).
Космический телескоп Хаббл провел восемь наблюдений в течение шести лет, чтобы определить, насколько искажен был этот звездный свет. Фотометрические данные были собраны с 16 различных телескопов, а спектроскопические наблюдения были сделаны на пике усиления.
В совокупности эти данные указывали на одиночную черную дыру массой около 7,1 солнечных, расположенную на расстоянии около 5153 световых лет от нас.
Но второй анализ, проведенный в 2022 году с использованием большего количества данных Хаббла, пришел к другому выводу. Эта команда уточнила оценку массы до 1,6–4,4 солнечных масс. Поскольку это, как правило, слишком мало, чтобы быть черной дырой, они предположили, что нейтронная звезда является более вероятным кандидатом.
Однако ряд последующих исследований, включая исследование нейтронных звезд, придают больше веса объяснению с помощью черной дыры.
Теперь новый анализ, в котором приняли участие многие ученые из оригинального исследования, однозначно подтверждает эту идентичность. Он включает в себя три дополнительных наблюдения Хаббла, расширяя временные рамки до 11 лет, а также обновленные данные OGLE.
«Наш пересмотренный анализ, включающий дополнительные наблюдения Хаббла и обновленную фотометрию, приводит к результатам, которые имеют более высокую точность, но согласуются с нашими предыдущими измерениями и нашим выводом о том, что линза представляет собой черную дыру звездной массы», — пишет группа в новой статье.
Одной из самых больших проблем при наблюдении за линзой является то, что свет от фоновой звезды вымывается очень ярким соседом. Ученым пришлось очень тщательно вычитать этот свет для каждого наблюдения, а также учитывать изменения, вызванные различными тепловыми условиями на каждой орбите Хаббла.
Группа ученых также искала признаки наличия спутника и обнаружила, что на расстоянии, превышающем расстояние между Землей и Солнцем как минимум в 2000 раз, нет ничего тяжелее 0,2 солнечных масс.
Это может быть первая подтвержденная черная дыра, которая движется в одиночку, но она далеко не единственная. Вселенная должна кишеть этими невидимыми негодяями — просто крайне редко кто-то из них дает нам знать о себе.
Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.
Источник: cosmos-online.ru