В Млечном Пути открыта первая изолированная блуждающая черная дыра — Ин-Спейс

Расстояние до объекта составляет пять тысяч световых лет, он движется со скоростью около 45 километров в секунду по линии нашего обзора и обладает массой примерно семь солнечных.

Анализируя данные обзоров «Microlensing Observations in Astrophysics» и «Optical Gravitational Lensing Experiment», направленных на обнаружение событий микролинзирования, астрономы заметили изменения яркости звезды, которые продолжались 270 дней и лучше всего объясняются прохождением перед ней блуждающей изолированной черной дырой – первой в своем роде. Результаты исследования направлены в журнал The Astrophysical Journal.

В Млечном Пути открыта первая изолированная блуждающая черная дыра - Ин-Спейс

2

Блуждающая изолированная черная дыра звездной массы в представлении художника. Credit: NASA/ESA/Gaia/DPAC

В Млечном Пути открыто несколько десятков черных дыр, многие из которых все еще ждут подтверждения. Эти объекты не испускают свет и чаще всего выдают себя только при взаимодействии с окружающей материей: падая в них, она нагревается и излучает огромное количество энергии. Поэтому большинство известных галактических черных дыр расположено в двойных системах, где их компаньонами являются обреченные на уничтожение звезды.

Иногда происходят столкновения черных дыр с последующим слиянием, в результате чего испускаются гравитационные волны. Фиксация этих событий также позволила открыть десятки таких объектов, но все они расположены на расстоянии от сотен до миллиардов световых лет от нас.

В Млечном Пути открыта первая изолированная блуждающая черная дыра - Ин-Спейс

Поглощение звезды черной дырой в представлении художника. Credit: ESO/L. Calçada

Очевидно, изолированные черные дыры обнаружить гораздо труднее, но, как оказалось, не невозможно. Есть одно явление, которое позволяет выявить их присутствие – гравитационное микролинзирование: событие, при котором гравитация массивного объекта переднего плана, например, звезды или черной дыры, изгибает пространство вокруг себя, заставляя свет, проходящий мимо, искривляться.

В 2011 году «Microlensing Observations in Astrophysics» и «Optical Gravitational Lensing Experiment» одновременно зафиксировали изменение яркости звезды, расположенной недалеко от галактического центра на расстоянии около 19 тысяч световых лет от Земли. Она начала становиться ярче, достигнув пика 20 июля и усилившись почти в 370 раз, а затем постепенно вернулась в исходное состояние. Событие продолжалось 270 дней.

В Млечном Пути открыта первая изолированная блуждающая черная дыра - Ин-Спейс

Серия изображений от космического телескопа «Hubble», показывающая, как звезда постепенно тускнеет после прохождения перед ней черной дыры. Credit: Sahu et al. 2022

Обнаружив событие, астрономы проанализировали архивные наблюдения звезды космическим телескопом «Hubble», в которых они увидели явное отклонение ее положения на небе примерно на 5 угловых миллисекунд в период прохождения объекта переднего плана. Все эти данные вместе позволили им определить массу и расстояние до линзы, которая, плюс ко всему, не испускала свет, и сделать вывод, что перед ними изолированная блуждающая черная дыра, вероятно, образовавшаяся в результате взрыва массивной звезды.

Источник