Черные дыры – довольно сложные для обнаружения формирования. Они остаются невидимыми для обычных обзоров, потому что не высвобождают свет. Но совсем недавно исследователям удалось уловить новую черную дыру, способную указать на миллионы новых объектов, скрывающихся в космосе.
Многие годы считалось, что Млечный Путь заполнен миллионами черных дыр. Однако найти их невероятно сложно. Нам удается фиксировать лишь те черные дыры, что проживают в паре со звездами. Только факт их взаимодействия (черная дыра питается звездным материалом) позволяет уловить яркие рентгеновские излучения от черных дыр.
Но и здесь не все так просто. В таких парах звезды часто вращаются на больших дистанциях от черных дыр. Поэтому не происходит процесс передачи массы и лучи не высвобождаются, а черная дыра остается невидимкой. Но в новом исследовании предположили, что тусклые черные дыры также можно будет найти.
Исследователи решили внимательно присмотреться к двойной звездой системе 2MASS J05215658+4359220. Она представлена звездой-гигантом и вторым объектом, являющимся маломассивной черной дырой.
Чтобы найти такой загадочный и скрытный объект, ученым пришлось создать новый тип поиска. Команда начала с изучения данных от проекта APOGEE, собирающего информацию с помощью спектроскопа по звездам. Изучение 100 000 звезд показало, какие звезды располагали значительным доплеровским смещением (смещение красного и синего).
Красное смещение формируется, когда длины волн света от удаляющихся от Земли объектов вытягиваются. А вот синее смещение указывает на противоположную ситуацию. Ученым пришлось объединить данные с показателями ASAS-SN (телескопы по всему миру собирают сведения о миллионах звезд).
Затем список сократили до звезд, демонстрирующих самый экстремальный доплеровский сдвиг. После этого изучили кривые блеска (как яркость менялась со временем). Таким образом, удалось выйти на звезду 2MASS J05215658 + 4359220.
Обзор показал, что звездная яркость продолжала меняться, увеличивая свою силу. Все указывало на то, что уровень яркости меняется в соответствии с вращением вокруг второго объекта. Анализ показал, что предполагаемое небесное тело должно по массивности в 3.3 раза превосходить солнечную. А этот показатель подходит для черной дыры с низкой массой.
Ученые невероятно рады этому открытию, ведь они впервые «видят» черную дыру, которая не проявляет активности в рентгеновском обзоре. А значит, теперь у нас есть новый метод поиска «скрытых» черных дыр.
Конкретная черная дыра менее массивная, чем формирования в ярких рентгеновских системах (5-6 солнечных масс). Также они уступают по массивности тем, что врезаются и выпускают гравитационные волны (20-30 солнечных масс).
Однако стоит учитывать еще и погрешность. Если ученые ошиблись с массивностью, то это может быть нейтронная звезда. Если же все верно, то удалось найти черную дыру с невероятно низкой массивностью, что приведет нас к новому виду. Кроме того, это докажет, что космос наполнен маломассивными черными дырами, не испускающими рентгеновские лучи.