Массивная звезда выдала черную дыру своим движением
Астрономы впервые обнаружили черную дыру вне Млечного Пути, отслеживая орбитальное движение ее видимого компаньона. В данном случае им стала массивная звезда из двойной системы, расположенной в звездном скоплении в галактике Большое Магелланово Облако, сообщается на сайте Европейской южной обсерватории.
Поиск черных дыр разных масс крайне важен для астрономов, так как позволяет понять механизмы образования черных дыр промежуточных масс и сверхмассивных черных дыр, а также поздние стадии эволюции массивных звезд. Найти подобные объекты можно тремя способами: регистрация всплесков гравитационных волн от сливающихся двойных черных дыр, отслеживание орбитального движения видимого компаньона черной дыры или фиксация электромагнитного излучения от аккреционного диска вокруг черной дыры.
Молодые массивные звездные скопления возрастом несколько миллиардов лет — это хорошие места для поиска черных дыр, так как они позволяют разобраться в динамической эволюции подобных систем. В частности, считается, что большинство черных дыр будут выброшены из скопления в относительно короткие сроки (менее миллиарда лет), что плохо вписывается в данные наблюдений, позволившие отыскать черные дыры в старых шаровых скоплениях.
Группа астрономов во главе с Сарой Сарачино (Sara Saracino) из Института астрофизических исследований при университете Джона Мурса в Ливерпуле сообщила об обнаружении черной дыры, обозначаемой NGC 1850 BH1, в массивном звездном скоплении NGC 1850, возрастом около ста миллионов лет, в галактике-спутнике Млечного Пути Большом Магеллановом Облаке.
Новооткрытая черная дыра находится в двойной системе, ее компаньоном является звезда, готовящаяся сойти с главной последовательности и начинающая заполнять свою полость Роша. Ученые проанализировали данные наблюдений за звездой за два с лишним года, полученные при помощи спектрографа MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), установленного на телескопе VLT, и выявили колебания лучевой скорости звезды, что в сочетании с рентгеновскими данными телескопа «Чандра» и фотометрическими данными проекта OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) позволило впервые динамически обнаружить черную дыру в другой галактике и оценить ее массу.
Масса звезды оценивается в 4,9 массы Солнца, в то время как масса черной дыры составляет 11,1 массы Солнца. Период обращения тел друг вокруг друга в системе составляет 5,04 дня. Ученые считают, что как только звезда сойдет с главной последовательности и расширится, начнется процесс аккреции ее внешних слоев, богатых водородом, на черную дыру, которая из неактивного состояния перейдет в активное, формируя вокруг себя аккреционный диск.
Данная работа, по мнению исследователей, стала первым шагом к построению массового распределения черных дыр в скоплениях, ожидается, что в дальнейшем будут найдены и другие подобные объекты. Тем не менее, данный метод нечувствителен к двойным системам, состоящим из двух неизлучающих компонентов, таких как пары черных дыр или черная дыра и нейтронная звезда.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы отыскали искривленный аккреционный диск вокруг черной дыры в двойной системе и кандидата в самую близкую к Земле черную дыру.
Александр Войтюк
Это молодые звезды, еще не вышедшие на главную последовательность
Астрономы нашли наблюдательные доказательства того, что одним из типов неопознанных космических источников высокоэнергетического гамма-излучения могут быть молодые звезды типа Т Тельца в областях звездообразований. Гамма-кванты рождаются во время очень мощных рентгеновских вспышек на таких звездах. Статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Молодые звездные объекты малой массы способны генерировать рентгеновское излучение, причем их активность в этом плане может быть больше, чем у звезд главной последовательности. В частности, звезды типа Т Тельца обычно демонстрируют быстропеременное жесткое рентгеновское излучение. Предполагается, что мощные рентгеновские мегавспышки, иногда возникающие на таких объектах из-за пересоединения магнитных силовых линий и нагревающие плазму, могут быть идеальными кандидатами в зоны ускорения частиц до релятивистских энергий и, как следствие, источниками гамма-излучения. Если эта идея, выдвинутая в 2011 году, верна, то можно объяснить природу ряда неопознанных источников гамма-излучения, найденных космическим телескопом «Ферми» в областях звездообразования Млечного Пути. Группа астрономов во главе с Агостиной Филокомо (Agostina Filócomo) из Университета Насьональ де Рио-Негро — Седе Атлантика (UNRN — Sede Atlántica) представила наблюдательные доказательства этой теории. Она проанализировала данные наблюдений за источниками гамма-квантов в диапазоне энергий от ста мегаэлектронвольт до трехсот гигаэлектронвольт в отражательной туманности NGC 2071 в созвездии Ориона, полученные за 14 лет работы телескопа «Ферми» Ученые определили со статистической значимостью 3,2 сигмы, что в туманности есть непостоянный по времени (был активен около двух лет) источник гамма-излучения, порождавший кванты с энергиями выше ста гигаэлектронвольт. NGC 2071 представляет собой область звездообразования, содержащую популяцию протозвезд малой массы, поэтому исследователи считают, что именно мегавспышки звезд Т Тельца могут порождать высокоэнергетическое гамма-излучение. Оценка частоты подобных явлений — одно каждые 13,2 года при энергии вспышек 1037—1038 эрг. Однако стоит отметить, что, хотя в настоящее время это единственный сценарий, хорошо объясняющий данные наблюдений, он требует дальнейшей наблюдательной проверки. Ранее мы рассказывали о том, как выглядят пылевые «крылья» у звезды типа Т Тельца.
