Астрономы, возможно, обнаружили «темную» свободно плавающую черную дыру

Если, как считают астрономы, смерть крупных звезд оставляет после себя черные дыры, то их должно быть сотни миллионов, разбросанных по всей галактике Млечный Путь. Проблема в том, что изолированные черные дыры невидимы.

Теперь группа астрономов под руководством Калифорнийского университета в Беркли впервые обнаружила, что может быть свободно плавающей черной дырой, наблюдая, как свет более отдаленной звезды искажается под воздействием сильного гравитационного поля объекта - так называемое гравитационное микролинзирование.

Команда под руководством аспиранта Кейси Лама и Джессики Лу, доцента кафедры астрономии Калифорнийского университета в Беркли, оценила, что масса невидимого компактного объекта в 1,6-4,4 раза больше массы Солнца. Поскольку астрономы считают, что остаток погибшей звезды должен быть тяжелее 2,2 солнечных масс, чтобы превратиться в черную дыру, исследователи из Калифорнийского университета в Беркли предупреждают, что объект может быть не черной дырой, а нейтронной звездой. Нейтронные звезды также являются плотными, очень компактными объектами, но их гравитация уравновешивается внутренним давлением нейтронов, что предотвращает дальнейший коллапс в черную дыру.

Будь то черная дыра или нейтронная звезда, объект является первым темным звездным остатком - звездным «призраком» - обнаруженным в галактике без пары с другой звездой.

Анализ, проведенный Ламом, Лу и их международной командой включает четыре других события микролинзирования, которые, по мнению команды, не были вызваны черной дырой, хотя два из них, вероятно, были вызваны белым карликом или нейтронной звездой. Команда также пришла к выводу, что вероятная популяция черных дыр в галактике составляет 200 миллионов - примерно столько, сколько предсказывало большинство теоретиков.

Примечательно, что конкурирующая команда из Научного института космического телескопа (STScI) в Балтиморе проанализировала то же событие микролинзирования и утверждает, что масса компактного объекта ближе к 7,1 солнечной массы и, несомненно, является черной дырой.

Обе команды использовали одни и те же данные: фотометрические измерения яркости далекой звезды, поскольку ее свет искажался или «линзировался» сверхкомпактным объектом, и астрометрические измерения смещения положения далекой звезды на небе в результате гравитационного искажения линзирующим объектом. Фотометрические данные были получены из двух исследований микролинзирования: эксперимента OGLE, в котором используется 1,3-метровый телескоп в Чили под управлением Варшавского университета, и эксперимента MOA, который установлен на 1,8-метровом телескопе в Новой Зеландии под управлением Университета Осаки. Астрометрические данные были получены с космического телескопа НАСА «Хаббл». STScI управляет научной программой для телескопа и проводит его научные операции.

Поскольку в обоих исследованиях микролинзирования был пойман один и тот же объект, он имеет два названия: MOA-2011-BLG-191 и OGLE-2011-BLG-0462, или сокращенно OB110462.

Хотя подобные обзоры ежегодно обнаруживают в галактике Млечный Путь около 2 000 звезд, ярких в результате микролинзирования, именно добавление астрометрических данных позволило двум командам определить массу компактного объекта и его расстояние от Земли. По оценкам группы под руководством Калифорнийского университета в Беркли, он находится на расстоянии от 2 280 до 6 260 световых лет (700-1920 парсек) в направлении центра галактики Млечный Путь и вблизи большой выпуклости, которая окружает центральную массивную черную дыру галактики.

По оценкам группы STScI, она находится на расстоянии около 5 153 световых лет (1 580 парсек). Анализ новых данных подтвердил, что OB110462, вероятно, была черной дырой или нейтронной звездой.