Темный компаньон красного гиганта V723 Mon стал кандидатом в самую близкую к Земле черную дыру. К такому выводу пришли астрономы, проанализировав данные наблюдений за гигантом наземных и космических телескопов. Масса черной дыры оценивается в 3,04 массы Солнца, что делает ее еще и одной из самых легких черных дыр из известных. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.
Исследования нейтронных звезд и черных дыр звездных масс в Млечном Пути играют важнейшую роль в понимании финала эволюции массивных звезд и механизма коллапса ядра. Однако на сегодняшний день выборка из известных нам компактных объектов таких типов представлена в основном пульсарами, магнитарами или двойными системами, где нейтронная звезда или черная дыра активно взаимодействуют со своим компаньоном. Чтобы составить более полное представление о свойствах таких объектов, астрономам необходимо открывать как одиночные черные дыры, так и черные дыры в двойных системах, которые не проявляют активности. Несмотря на то, что в теории в Млечном Пути существует около тысячи «тихих» черных дыр (причем около сотни из них могут обладать компаньонами ярче 20 звездной величины), их поиски достаточно сложны и к настоящему времени найдено не так много кандидатов в такие объекты.
Группа астрономов во главе с Таринду Джаясингхе (Tharindu Jayasinghe) из Университета штата Огайо сообщила об открытии кандидата на роль ближайшей к Земле известной черной дыры. Оно было сделано в ходе анализа данных наблюдений наземных и космических телескопов за ярким красным гигантом V723 Mon, который расположен в созвездии Единорога на расстоянии 1500 световых лет от Солнца.
Более ранние наблюдения за этой звездой позволяли классифицировать ее как затменную двойную, при этом идея о тройной звездной системе оказалась несостоятельной. Ученые решили, что спутник гиганта может быть тусклым и достаточно массивным, а значит вполне подходит на роль кандидата в компактный объект. Чтобы понять массу спутника V723 Mon, и, как следствие, его природу, был проведен ряд моделирований на основе кривых блеска и данных по вариациям лучевой скорости гиганта.
Масса V723 Mon была оценена в одну массу Солнца, а его радиус — в 24,9 радиуса Солнца. Что же касается компаньона, то его масса была оценена в 3,04±0,06 массы Солнца, что больше чем допустимая масса белого карлика (1,44 массы Солнца) и максимальные известные нам массы нейтронных звезд (2,01 и 2,14 массы Солнца). Таким образом, простейшее объяснение наблюдаемых свойств системы V723 Mon состоит в том, что спутником красного гиганта является черная дыра, масса которой находится в промежутке между массивными нейтронными звездами и маломассивными черными дырами. При этом дыра не аккрецирует на себя вещество звезды, однако немного меняет ее форму за счет приливных сил.
Ученые отмечают, что в качестве объяснения данных наблюдений можно использовать и экзотические сценарии, такие как пара нейтронных звезд или пара «белый карлик — нейтронная звезда». Чтобы сделать более точные выводы, необходимо провести мультиволновые наблюдения за системой, а пока что темный компаньон V723 Mon стал кандидатом в ближайшую к Земле черную дыру.
Ранее мы рассказывали о том, как была найдена аномально массивная черная дыра в ранней Вселенной, где находится черная дыра с массой в 40 миллиардов Солнц и как открытие рекордно массивной черной дыры звездных масс назвали ошибочным.
Александр Войтюк
Это троекратно линзированный квазар
Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» позволил астрономам напрямую измерить массу сверхмассивной черной дыры в маленькой красной точке Abell 2744−QSO1 в виде троекратно линзированного квазара. Оказалось, что внутри него находится массивный зародыш сверхмассивной черной дыры на самой ранней стадии дальнейшего роста за счет аккреции газа. Возникнуть он мог за счет коллапса газовых облаков или из первичной черной дыры, хотя во втором случае есть проблемы с соответствием модели новым данным. Статья опубликована в журнале Nature.