Первая обнаруженная черная дыра оказалась массивнее, чем считалось ранее — Ин-Спейс

Ее масса и невероятная скорость вращения, близкая к скорости света, фактически бросает вызов современным представлениям астрономов об образовании черных дыр звездной массы.

Используя массив радиотелескопов «Very Long Baseline Array», астрономы уточнили расстояние до рентгеновской двойной системы Cygnus X-1, содержащей одну из ближайших к нам черных дыр. Оказалось, что она располагается на 20 процентов дальше от Земли, чем считалось ранее, а вновь рассчитанная масса гравитационного монстра в ней больше предела, предполагаемого моделями звездной эволюции. Полученные данные и выводы ученых представлены в журнале Science.

«При изучении рентгеновских двойных систем нам никогда не удавалось найти черные дыры с массой, превышающей 20 солнечных. Однако обнаружение гравитационных волн от событий слияния черных дыр показало, что эти объекты могут быть «тяжелее» Солнца в 50 и более раз, указав на несоответствие, которое ставит под сомнение существующие теории образования черных дыр из массивных звезд», – рассказывают авторы исследования.

2

Первая обнаруженная черная дыра оказалась массивнее, чем считалось ранее - Ин-Спейс

Система Cygnus X-1 в представлении художника. Ранее считалось, что она удалена от Земли на 6,1 тысячи световых лет, а черная дыра в ней в 15 раз массивнее Солнца. Credit: International Centre for Radio Astronomy Research

Рентгеновский источник Cygnus X-1 открыт в 1964 году. Он расположен в созвездии Лебедь и, согласно уточненным данным, удален от Земли на 7,2 тысячи световых лет. Система состоит из черной дыры, которая по новым оценкам в 21 раз массивнее Солнца, и компаньона – голубого сверхгиганта.

Звезда-донор поставляет материал для аккреционного диска, окружающего черную дыру, внутренняя часть которого разогрета до миллионов градусов и генерирует наблюдаемое рентгеновское излучение. При этом часть вещества уносится в межзвездное пространство двумя джетами, бьющими перпендикулярно к плоскости диска.

«Прародителем черной дыры в системе Cygnus X-1 была звезда, примерно в 60 раз превышающая по массе Солнце. Вероятно, она схлопнулась в нее минуя вспышку сверхновой, так как в противном случае компаньон был бы выброшен из системы. Невероятно, но каждые 5,6 земных суток черная дыра совершает один оборот вокруг звезды-компаньона, при этом расстояние между ними составляет всего одну пятую расстояния от Земли до Солнца», – отметили авторы исследования.

Первая обнаруженная черная дыра оказалась массивнее, чем считалось ранее - Ин-Спейс

Уточненные параметры компонентов системы Cygnus X-1. Credit: International Centre for Radio Astronomy Research

Уточненная масса черной дыры в Cygnus X-1 оказалась самой большой среди всех аналогичных ей объектов, обнаруженных с помощью электромагнитного излучения. По мнению авторов исследования, она говорит о том, что количество унесенного звездными ветрами вещества у ее прародительницы должно быть ниже, чем предсказывают современные модели эволюции массивных звезд.

Источник