Таємниця космічної невидимки: знайдена найближча до Землі чорна діра

У ході спостережень за подвійною системою зірок, розташованою недалеко від Чумацького шляху, в ній була випадково виявлена «тиха» чорна діра, яка не взаємодіє з навколишнім середовищем а тому не випускає рентгенівських променів.

«Зірки» кіно і естради, коли набирають зайві кілограми, стають менш привабливими для деякої частини аудиторії. Тяжіння зірок з космосу, коли вони в кінці життя колапсують в чорну діру, навпаки, збільшується в міру набору дірої маси. «Пройти повз» не можуть навіть об'єкти, які мчали у своїх справах зі швидкостями, близькими до світлової. У гравітаційну безодню затягуються будь-які частинки, що підібралися занадто близько, в тому числі, фотони, які могли б повідомити земним телескопам про місцезнаходження чорної діри.

Робочий спосіб знайти ненажерливу невидимку - «почути» передсмертний «писк» її жертв. Коли чорна діра поглинає космічне тіло, наприклад, зірку, в простір розлітаються промені рентгенівського випромінювання, які можна зловити детекторами Землі та її супутників. Пара десятків чорних дір, знайдених у Чумацькому Шляху, були виявлені саме цим способом.

Вчені вважають, що за час існування нашої галактики в ній повинно було померти і перетворитися на гравітаційні ями набагато більше зірок. Але якщо діра тимчасово «поститься» і не затягує в себе об'єкти, ідентифікувати її можна лише за рухом небесних тіл навколо неї. Такі відкриття відбуваються, в основному, випадково, коли астрономи довго спостерігають за яким-небудь об'єктом в космосі і можуть помітити, що він обертається навколо невидимого джерела маси.

Цього разу пощастило команді вчених з Європейської південної обсерваторії (ESO). Багато місяців вони стежили за подвійною зірковою системою HR 6819 за допомогою 2,2-метрового телескопа MPG/ESO в La Silla в Чилі і виявили третього учасника космічного союзу - чорну діру. Про відкриття астрономи повідомили в Astronomy & Astrophysics.

Зірки і чорна діра в спостережуваній системі всього в кілька разів перевищують по масі Сонце, але якщо дивитися на небо з південної півкулі, їх видно темною ясною вночі без бінокля або телескопа. Все тому, що трійця знаходиться на відстані близько 1000 світлових років від Землі. Так близько до Сонячної системи чорні діри ще не знаходили.

Невидимку, яка не поглинає речовину, виявили дивацтвом у русі однієї з зірок у HR 6819. Кожні 40 днів вона здійснювала повний круговий обіг навколо таємничого невидимого об'єкта. Зірка-компаньйон при цьому перебувала далі від парочки. Визначивши масу внутрішньої зірки як 4 сонячні маси, а невідомого компаньйона як 5 таких мас, вчені вирішили, що нічим, крім чорної діри, невидимка бути не може.

Відкриття підказало астрономам, де шукати нові зоряні системи «з чорним сюрпризом» всередині. Вчені вважають, що існують сотні мільйонів «тихих» чорних дір, які можна знайти завдяки їх супутникам. На підозрі тепер знаходиться подвійна зіркова система LB-1, наступну чорну діру-тихоню спробують відшукати в ній.

Крім цих підказок, виявлення діри в HR 6819 подарувало вченим інформацію про те, як можуть поводитися системи, в яких в центрі обертаються дві чорні діри або чорна діра з нейтронною зіркою. Такі компаньйони під гравітаційним впливом третьої зовнішньої зірки можуть вимушено зливатися в один об'єкт, як коханці під тиском ошуканого чоловіка стають все ближчими. Коли зливаються чорні діри або чорна діра з нейтронною зіркою, «гуркіт» стоїть на весь Всесвіт. Передбачається, що гравітаційні хвилі будуть настільки сильними, що їх зможуть зареєструвати навіть земні детектори.