Мало того, что недавно найденный черный гигант, это также самая дальняя черная дыра звездной массы, когда-либо обнаруженная. Используя Очень Большой Телескоп ESO, астрономы заглянули на шесть миллионов световых лет от Земли в спиральную галактику, называемую NGC 300, и обнаружили черную дыру, масса которой в 15 раз больше массы Солнца. Это делает его второй самой массивной черной дырой из когда-либо найденных звездных масс. Но вскоре оно может стать больше. У черной дыры, кажется, есть соседний партнер, массивная звезда Вольфа-Райе, которая, вероятно, сама станет черной дырой, и две черные дыры могут слиться в еще более массивный объект.
В 2007 году рентгеновский источник в NGC 300 был обнаружен в рентгеновской обсерватории XMM-Newton и Swift Observatory. «Мы регистрировали периодическое, чрезвычайно интенсивное рентгеновское излучение, свидетельство того, что в этом районе может скрываться черная дыра», - сказала член команды Стефания Карпано из ESA.
Последующие наблюдения с помощью прибора VLT FORS2 (визуальный и ближний ультрафиолетовый FOcal Reducer и спектрограф с низкой дисперсией) подтвердили их догадку, но также показали, что черная дыра и звезда Вольфа-Райе кружили друг с другом каждые 32 часа. Астрономы также обнаружили, что черная дыра отрывает вещество от звезды, когда они вращаются вокруг друг друга.
«Это действительно очень« близкая »пара», - сказал сотрудник Робин Барнард. «Как сложилась такая тесно связанная система, до сих пор остается загадкой».
Черные дыры звездной массы - чрезвычайно плотные, последние остатки коллапса очень массивных звезд. Эти черные дыры имеют массу, примерно в двадцать раз превышающую массу Солнца, в отличие от сверхмассивных черных дыр, найденных в центре большинства галактик, которые могут весить от миллиона до миллиарда раз больше Солнца. К настоящему времени обнаружено около 20 черных дыр звездной массы.
Ранее была замечена только одна другая система такого типа, но другие системы, включающие в себя черную дыру и звезду-компаньона, не являются неизвестными для астрономов. Основываясь на этих системах, астрономы видят связь между массой черной дыры и галактической химией.
«Мы заметили, что самые массивные черные дыры, как правило, находятся в небольших галактиках, которые содержат меньше« тяжелых »химических элементов», - сказал Кроутер. «Большие галактики, которые богаты тяжелыми элементами, такие как Млечный путь, преуспевают только в создании черных дыр с меньшими массами».
Астрономы считают, что более высокая концентрация тяжелых химических элементов влияет на эволюцию массивной звезды, увеличивая количество испускаемой ею материи, что приводит к уменьшению черной дыры, когда остаток наконец разрушается.
Менее чем через миллион лет настанет очередь звезды Вольфа-Райе стать сверхновой и стать черной дырой. «Если система переживет этот второй взрыв, две черные дыры сольются, испуская обильное количество энергии в форме гравитационных волн при их объединении», - сказал Кроутер.
Но этого не произойдет в течение нескольких миллиардов лет. «Однако наше исследование показывает, что такие системы могут существовать, и те, которые уже превратились в двойную черную дыру, могут быть обнаружены с помощью зондов гравитационных волн, таких как LIGO или Virgo».
Бумага: NGC 300 1-X - бинарный файл Wolf-Rayet / Black Hole
Источник: ESO
