Чёрная дыра звёздной массы — один из возможных объектов, в который может переродиться звезда в конце жизненного цикла. В отличие от своих сверхмассивных братьев (например, в центре Млечного Пути), такие чёрные дыры «живут» в двойных звёздных системах и не разрастаются, самая тяжёлая из известных составляет около 18 солнечных масс. В конце ноября китайские учёные опубликовали статью об обнаружении самой тяжёлой для двойных систем чёрной дыры LB-1, масса которой составляет около 70 солнечных масс.
Нахождение такой чёрной дыры во Млечном Пути считалось невозможным, поскольку это не согласуется с основными принципами теории звёздной эволюции. Однако похоже, что публикация о находке была преждевременной и пересматривать теорию не придётся. Три независимые научные группы опубликовали статьи, в которых выявили, что измерение массы, полученное китайскими астрономами, неверно.
Все известные чёрные дыры звёздной массы были открыты в двойных системах благодаря рентгеновскому излучению аккреционного диска — его формирует газ, который чёрная дыра стягивает со звезды-компаньона. Такие объекты могут достигать до 30 масс Солнца. Неактивные чёрные дыры в двойных системах не поглощают вещество и не излучают в рентгеновском диапазоне. Их ищут с помощью измерений скорости движения звезды-компаньона. Чёрную дыру, о которой шла речь в исследовании китайских астрономов, заметили именно по излучению аккреционного диска. Однако, по мнению некоторых других астрономов, это излучение, интерпретируемое как исходящее от аккреционного диска чёрной дыры, имеет другой источник.
По словам астрономов из Калифорнийского университета (University of California), излучение, которое китайские астрономы интерпретировали как поглощение вещества чёрной дырой, на самом деле — иллюзорный эффект, который вызван движением звезды. Это говорит о том, что чёрная дыра намного меньше — не более 20 солнечных масс.
Днём ранее другая группа учёных из Университета Окленда (University of Auckland) опубликовала статью с аналогичным выводом. Вместо того, чтобы пересматривать систему LB-1, эта команда создала модели двойных систем с чёрными дырами и звёздами, чтобы посмотреть, найдутся ли соответствия для LB-1. Совпадение нашлось, но с гораздо меньшей чёрной дырой, массой от 4 до 7 солнечных масс.
Учёные из Бельгии вместо того, чтобы полагаться на уже полученные данные, провели собственные наблюдения. Для этого они задействовали спектрограф HERMES на телескопе Mercator на Канарских островах. Полученный результат был таким же, как и тот, к которому пришли авторы первой статьи: китайские астрономы ошиблись в определении массы источника.
Эксперименты, которые провели учёные на детекторах LIGO и Virgo, выявили теоретическую возможность существования в нашей галактике чёрных дыр в двойных системах, масса которых составляет нескольких десятков солнечных масс. Это намного больше, чем массы уже известных чёрных дыр, которые существуют в паре со звездой. Фактическое обнаружение такой чёрной дыры подтвердило бы их существование в Млечном Пути и потребовало бы изменения существующей теории звёздной эволюции. На это и претендовали китайские астрономы, заявив о своём открытии.
В двойной системе LB-1 вполне может находиться чёрная дыра, но, по новым данным, её масса должна согласоваться с тем, что учёные ожидают обнаружить в нашей галактике.
Источник: arxiv.org
Перевод: Black Sahara