Астрономы обнаружили самую массивную черную дыру в Млечном Пути

Группа астрономов обнаружила в Млечном Пути самую массивную черную дыру звездной массы. Эта черная дыра, известная как Gaia BH3 (BH3), находится примерно в 2000 световых лет от Земли и является второй ближайшей к нам известной черной дырой. Статья об этом была опубликована в журнале Astronomy&Astrophysics. 

Отмечается, что черные дыры звездной массы образуются в результате гравитационного коллапса ядер массивных звезд в конце их жизни и могут иметь массу от нескольких до нескольких десятков масс Солнца. До недавнего времени известные черные дыры звездной массы, в основном, были объектами в тесных рентгеновских двойных системах с массой менее десяти масс Солнца, причем рекорд принадлежал Лебеде Х-1. Однако после 2015 года была обнаружена популяция черных дыр звездной массы в двойных системах с массами более тридцати масс Солнца, вплоть до 85 масс Солнца, благодаря гравитационно-волновым обсерваториям. Это представляет вызов для моделей, описывающих эволюцию звезд, так как звезды с начальной массой более тридцати масс Солнца должны активно терять вещество, порождая черные дыры массой ниже двадцати масс Солнца. Некоторые наблюдения может быть трудно провести из-за того, что не все черные дыры в двойных системах взаимодействуют со своей звездой-компаньоном, что затрудняет их поиск.

Группа астрономов с Паскале Пануццо во главе сообщила об обнаружении рекордно тяжелой черной дыры звездной массы в Млечном Пути. Исследователи сначала обнаружили интересную звезду Gaia DR3 4318465066420528000 (или Gaia BH3) в данных астрометрического каталога телескопа Gaia, после чего наблюдали ее с помощью спектрографа UVES на наземном телескопе VLT. Анализ показал наличие невидимого источника гравитационного воздействия на орбиту звезды, что позволило оценить его массу. Черная дыра Gaia BH3 находится в созвездии Орла на расстоянии двух тысяч световых лет от нас. 

При этом основная звезда этой системы является старым и бедным металлами светилом спектрального класса G, которое находится на ветви гигантов и имеет массу 0,76 массы Солнца, радиус 4,9 радиуса Солнца и эффективную температуру 5212 К. Звезда и черная дыра выполняют один оборот по орбите за 11,6 года, при этом орбита имеет вытянутую форму (e = 0,72) и наклонена под углом 110 градусов.

Данная система находится в гало Млечного Пути и, возможно, связана с крупной структурой «Секвойя» или звездным потоком ED-2, который мог являться остатками разрушенного шарового скопления. Масса черной дыры в этой системе оценивается в 32,7 массы Солнца, но существует возможность, что это может быть система из двух черных дыр. 

Предполагается, что эта черная дыра могла образоваться при гибели массивной звезды с низким содержанием металлов, и затем к ней присоединился маломассивный компаньон в результате динамического обмена в плотной среде, что может быть связано со звездным потоком ED-2. Версия образования черной дыры в изолированной двойной системе считается маловероятной.

]]>