Свободная черная дыра блуждает по нашей Галактике. Откуда взялся этот загадочный объект?

Ученые говорят, что по Млечному Пути может блуждать до 100 миллионов черных дыр. Две международные группы ученых, объявили об открытии свободной черной дыры. Это первое успешное обнаружение этих экзотических объектов — результат многолетних исследований, требующих чрезвычайно точных измерений.

Изолированная черная дыра никогда еще не была четко идентифицирована . После шести лет тщательных наблюдений космический телескоп «Хаббл» впервые в истории предоставил прямые доказательства существования одинокой черной дыры, дрейфующей в межзвездном пространстве .

Где свободная черная дыра?

Недавно обнаруженная блуждающая черная дыра находится на расстоянии около 5000 световых лет в спиральном рукаве Киля-Стрельца нашей Галактики . Его открытие позволяет астрономам оценить, что ближайшая к Земле изолированная черная дыра звездной массы может находиться на расстоянии до 80 световых лет. Для сравнения, ближайшая к нашей Солнечной системе звезда , Проксима Центавра, находится на расстоянии чуть более четырех световых лет.

Как образовалась свободная черная дыра?

Блуждающие черные дыры образуются из редких, чудовищно массивных звезд , которые по меньшей мере в 20 раз массивнее нашего Солнца . Эти звезды взрываются как сверхновые , а оставшееся ядро ​​под действием гравитации сдавливается в черную дыру. Поскольку взрыв сверхновой не обязательно должен быть идеально симметричным, черная дыра может как бы выстрелить в космос.

Телескопы не могут сфотографировать такой объект, потому что он не излучает никакого света . Однако черная дыра искривляет пространство вокруг себя. Это отклонение может отклонять и усиливать свет звезд, которые на мгновение выстраиваются точно позади черной дыры. Это называется гравитационное микролинзирование . Астрономы используют это явление для изучения звезд и экзопланет внутри нашей галактики.

Свободная черная дыра — как ее обнаружили?

В случае массивных объектов-линз мы можем наблюдать дополнительный эффект с помощью чрезвычайно точных астрометрических инструментов. Это называется астрометрическое микролинзирование . Положение источника света на небесной сфере во время явления микролинзирования претерпевает очень небольшое характерное изменение. Одновременные микролинзовые наблюдения — фотометрические и астрометрические — позволяют определить массу линзирующего объекта и тем самым определить его тип.

Явление гравитационного микролинзирования OGLE-2011-BLG-0462 было обнаружено 2 июня 2011 года. Это сделали астрономы из крупномасштабного обзора неба OGLE, проведенного в Астрономической обсерватории Варшавского университета. Проектом руководит проф. Анджей Удальски.

Сигнатура черной дыры выделяется среди других явлений микролинзирования. Очень сильная гравитация черной дыры увеличивает продолжительность линзирования до более чем 200 дней. В случае этой блуждающей черной дыры телескоп Хаббл использовался для измерения степени отклонения фонового изображения звезды черной дырой. Хаббл способен к чрезвычайной точности, необходимой для таких измерений. Изображение звезды сместилось от того места, где оно обычно находится, примерно на миллисекунду дуги. Это эквивалентно монете в пенни в Лиссабоне, увиденной из Варшавы, или монете в два злотых на Канарских островах, увиденной из Варшавы.

Свободная черная дыра — а может, все-таки нейтронная звезда?

— Благодаря микролинзированию мы можем изучать эти одинокие компактные объекты и взвешивать их. Я думаю, что мы открыли новое окно для тех темных объектов, которые нельзя увидеть иначе, — говорит Джессика Лу из Калифорнийского университета в Беркли. Она является одним из ученых, которые изучают блуждающую черную дыру, зарегистрированную космическим телескопом Хаббла.

Однако ее команда пришла к выводу, что наблюдаемый объект может быть нейтронной звездой , а не черной дырой. Согласно расчетам, объект может иметь массу от 1,6 до 4,4 масс Солнца. Считается, что нижняя масса черной дыры в пять раз превышает массу Солнца.

Согласно анализу другой группы исследователей под руководством Кайлаша Саху из Научного института космического телескопа, объект представляет собой черную дыру с массой 7,1 массы Солнца. Эта дыра удалена от нас более чем на пять тысяч световых лет. Его скорость составляет 45 км/с, или 162 тысячи. км/ч

Группа Беркли описала эту скорость как 30 км/с (108 000 км/ч). Этот результат, по их словам, предполагает, что, возможно, взрыв сверхновой не нужен для рождения черной дыры.

На данный момент невозможно сделать однозначные выводы об этом объекте . «Что бы это ни было, объект является первым остатком темной звезды, который был найден блуждающим по галактике без «заботы» другой звезды, — заключает Кейси Лэм из Калифорнийского университета в Беркли.