Астрономы замечают новый класс черных дыр с низкой массой
Там может быть целый класс черных дыр, о которых мы не знали. Астрономы обнаружили черную дыру, которая меньше, чем самые маленькие из известных черных дыр во вселенной. Это всего лишь 19 километров в ширину и имеет массу около 3,3 солнечных масс.
Теоретически, черная дыра может весить всего 22 микрограмма (масса Планка). Однако большинство наблюдаемых на сегодняшний день черных дыр в миллиарды раз массивнее. Например, сверхмассивные черные дыры в центрах галактик – это самый большой тип черных дыр, порядка сотен тысяч или миллиардов солнечных масс.
До сих пор самые маленькие черные дыры, о которых знали астрономы, были в 5-15 раз больше массы Солнца. Кажется, что все скоро изменится.
Новое исследование показывает, что может существовать целый класс черных дыр, о которых мы не знали. Эти черные дыры могут быть на несколько величин меньше, чем самые маленькие из известных черных дыр во Вселенной.
В поисках черных дыр по-новому
В течение многих лет астрономы искали черные дыры и нейтронные звезды. Оба небесных тела раскрывают важную информацию об элементах на Земле. Чтобы раскрыть такие данные, важно определить, где находятся черные дыры и как они выглядят.
Мы уже знаем, что черные дыры с малой массой часто существуют в двойных звездных системах (две звезды, вращающиеся вокруг друг друга). Когда у одной из этих звезд заканчивается топливо, она либо превращается в нейтронную звезду, либо в черную дыру.
Обычно нейтронные звезды имеют массу до 2,1 солнечных масс. Если бы они были более чем в 2,5 раза больше массы Солнца, они бы упали в черную дыру.
Команда собрала световые спектры от 100 000 звезд через Млечный путь, используя данные эксперимента по галактической эволюции обсерватории Апач-Пойнт (APOGEE). Эти данные помогли им найти звезды, вращающиеся вокруг другого небесного тела (невидимого спутника).
Исследователи тщательно проанализировали данные и сузили их до 200 звезд, которые могут вращаться вокруг черной дыры. Затем они использовали Автоматизированные сверхновые съемки All-Sky (ASAS-SN), чтобы собрать тысячи изображений каждой потенциальной двоичной системы.
Удивительно, но они наткнулись на интересную двойную систему (J05215658) – гигантская красная звезда, казалось, вращалась вокруг таинственного объекта. Расчеты показали, что этот загадочный объект – не что иное, как маленькая черная дыра. Это намного меньше, чем известные в настоящее время самые маленькие черные дыры во вселенной, но больше, чем большинство нейтронных звезд.
Дополнительные данные и оценки со спутника Gaia и спектрографа Echelle Tlecthast Reflector подтвердили, что это черная дыра с малой массой, примерно в 3,3 раза больше массы Солнца.
Насколько она мала и почему имеет значение?
Ширина черной дыры всего 19 километров. Он расположен на расстоянии 10 000 световых лет от внешнего края основного диска нашей галактики. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить его существование. Если подтвердится, это будет самая маленькая известная черная дыра в истории.
Дальнейший анализ этой двойной звездной системы может помочь исследователям извлечь больше информации о черной дыре (например, о ее массе) и определить факторы, которые влияют на загробную жизнь звезд.
Другими словами, если бы мы могли открыть новую классовую популяцию черных дыр, мы могли бы сказать (более точно), какие звезды образуют нейтронные звезды, а какие – черные дыры.
Источник:
