Астрономія
Астрономія

Астрономи відшукали кандидата у найближчу до Землі чорну діру

Завдяки змінам у яскравості зірки V723 Mon у сузір’ї Єдинорога астрономи виявили її темного, компактного і масивного компаньона. На думку дослідників, скоріш за все, це чорна діра масою 3,04 маси Сонця — найближча до Землі, а також найменша із зафіксованих. Стаття про це надрукована у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Художня ілюстрація чорної діри біля V723 Mon. Lauren Fanfer

Художня ілюстрація чорної діри біля V723 Mon. Lauren Fanfer

Як шукають чорні діри зоряної маси?

Масивні зірки наприкінці свого існування вибухають надновими, лишаючи після себе компактні залишки: нейтронні зірки та чорні діри. Відкриття та характеристика таких об’єктів важливі для вивчення еволюції зірок. Однак це складне завдання: чорні діри зоряної маси, що не мають компаньйонів-зірок, електромагнітно темні, а масивні світила, з яких вони можуть утворюватися, зустрічаються рідко. Найчастіше чорні діри знаходять завдяки гамма-, рентгенівським та радіоспостереженням у подвійних системах, де вони витягують матеріал світила-компаньона, а також за допомогою гравітаційних хвиль під час злиття чорних дір. Однак чорна діра у подвійній системі взаємодіє із зіркою лише протягом відносно коротких проміжків часу, тож важливо фіксувати також компактні об’єкти у подвійних системах біля яскравих компаньйонів, з якими вони не взаємодіють. Це дозволить дізнатися більше про розподіл мас чорних дір та механізми їхнього утворення.

Що аналізували астрономи?

Зірка V723 Mon розташовується в сузір’ї Єдинорога на відстані 410 парсек (1337 світлових років) від Землі. Це яскравий червоний гігант, радіус якого у 24,9 рази більший за радіус Сонця, а маса приблизно дорівнює сонячній. Попередні дослідження фіксували зміни у її яскравості, тож вчені встановили, що біля неї є компаньйон, який періодично її затемнює, проходячи перед диском зірки.

Оскільки у спостережуваному світлі явно переважає світло гіганта і його супутник повинен бути і набагато темнішим, і суттєво більш масивним, ніж V723 Mon, астрономи вважають, що біля цієї зірки може бути чорна діра, яка не взаємодіє із нею. Дослідники змоделювали криві світла V723 Mon за допомогою програми PHOEBE, призначеної для досліджень затемнюваних подвійних систем. Це дозволило встановити, що маса компаньйона складає 3,04 сонячних мас. Дослідники не знайшли доказів існування біля V723 Mon іншої зірки. Найпростішим поясненням її темного супутника є чорна діра — найближча до Землі, а також найменша із зафіксованих.

Нещодавно астрономи виявили, що перша з відкритих чорних дір насправді масивніша за попердні оцінки. Детальніше про те, якими бувають такі об’єкти, читайте у нашому матеріалі «Що таке чорна діра?»