Категории: Новости

Орбита похожей на Солнце звезды показывает ближайшую черную дыру из когда-либо найденных

В 1916 году Карл Шварцшильд предположил, что черные дыры существуют как решение уравнений поля Эйнштейна для его общей теории относительности.

К середине 20 века астрономы впервые начали обнаруживать черные дыры. времени с помощью косвенных методов, которые заключались в наблюдении за их воздействием на окружающие объекты и пространство.

С 1980-х годов ученые изучают сверхмассивные черные дыры (СМЧД), которые находятся в центре самых массивных галактик во Вселенной. . А к апрелю 2019 года коллаборация Event Horizon Telescope (EHT) опубликовала первое в истории изображение сверхмассивной черной дыры.

Эти наблюдения дают возможность проверить законы физики в самых экстремальных условиях и дать представление о силы, сформировавшие Вселенную.

Согласно недавнему исследованию, международная исследовательская группа опиралась на данные обсерватории Гайя ЕКА, чтобы наблюдать звезду, похожую на Солнце, со странными орбитальными характеристиками. Из-за характера ее орбиты команда пришла к выводу, что она должна быть частью двойной системы черных дыр.

Это делает ее ближайшей черной дырой к нашей Солнечной системе и предполагает существование значительной популяции черных дыр. дремлющие черные дыры в нашей галактике.

Исследование возглавил Карим Эль-Бадри, член Гарвардского общества, астрофизик Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) и Института астрономии Макса Планка (MPIA). .

К нему присоединились исследователи из CfA, MPIA, Калифорнийского технологического института, Калифорнийского университета в Беркли, Центра вычислительной астрофизики Института Флэтайрона (CCA), Научного института Вейцмана, Парижской обсерватории, Института астрофизики Кавли Массачусетского технологического института. и космических исследований, а также в нескольких университетах.

Документ с описанием их результатов будет опубликован в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.

Как Эль — Бадри объяснил Universe Today по электронной почте, что эти наблюдения были частью более широкой кампании по выявлению спящих b. у обычных звезд в галактике Млечный Путь нет дырок-компаньонов.

«Последние четыре года я искал спящие черные дыры, используя широкий спектр наборов данных и методов», – сказал он.

>

«Мои предыдущие попытки обнаружили разнообразный зверинец двойных систем, которые маскируются под черные дыры, но это был первый раз, когда поиск принес плоды».

Ради этого исследования Эль- Бадри и его коллеги опирались на данные, полученные обсерваторией Гайя Европейского космического агентства (ЕКА). Эта миссия провела почти десятилетие, измеряя положения, расстояния и собственные движения почти 1 миллиарда астрономических объектов, таких как звезды, планеты, кометы, астероиды и галактики.

Отслеживая движение объектов как они вращаются вокруг центра Млечного Пути (метод, известный как астрометрия), миссия Gaia направлена ​​на создание наиболее точного из когда-либо созданных трехмерных космических каталогов.

Для своих целей Эль-Бадри и его коллеги изучили все 168 065 звезд в выпуске данных Gaia 3 (GDR3), которые, по-видимому, имеют орбиты двух тел.

Их анализ нашел особенно многообещающего кандидата, G-типа (желтая звезда), обозначенного Gaia DR3 4373465352415301632 — из-за их целях команда обозначила его как Gaia BH1. Основываясь на наблюдаемом орбитальном решении, Эль-Бадри и его коллеги определили, что у этой звезды должна быть двойная черная дыра-компаньон.

Сказал Эль-Бадри: «Данные Gaia ограничивают движение звезды по небу, отслеживание эллипса, когда он вращается вокруг черной дыры. Размер орбиты и ее период дают нам ограничение на массу невидимого компаньона — около 10 масс Солнца.

«Чтобы подтвердить, что Решение Gaia верно и исключает альтернативы, отличные от черных дыр, мы наблюдали звезду спектроскопически с помощью нескольких других телескопов. Это ужесточило наши ограничения на массу компаньона и доказало, что он действительно «темный».

Чтобы подтвердить свои наблюдения, команда проанализировала измерения лучевой скорости Gaia BH1 с нескольких телескопов.

>Это включало спектрометр Эшелле высокого разрешения (HIRES) обсерватории WM Keck, оптический спектрограф расширенного диапазона (FEROS) телескопа MPG / ESO, спектрограф X-Shooter Очень большого телескопа (VLT), Multi-Object Gemini. Спектрографы (GMOS), спектрограф Magellan Echellette (MagE) и многообъектный волоконно-оптический телескоп большой области неба (LAMOST).

Подобно методу, используемому для поиска экзопланет (доплеровская спектроскопия), спектры эти инструменты позволили команде наблюдать и измерять гравитационные силы, влияющие на его орбиту. Эти последующие наблюдения подтвердили орбитальное решение Gaia BH1 и то, что спутник массой примерно в 10 солнечных масс находится на одной орбите с ним.

Как Эль-Бадри индика Таким образом, эти находки могут представлять собой первую черную дыру в Млечном Пути, которая не наблюдалась на основании ее рентгеновского излучения или других энергетических выбросов:

«Модели предсказывают, что Млечный Путь содержит около 100 миллионов черных дыр. . Но мы наблюдали только около 20 из них. Все предыдущие, которые мы наблюдали, относятся к «двойным рентгеновским лучам»: черная дыра поглощает звезду-компаньон и ярко светится в рентгеновских лучах, поскольку потенциальная гравитационная энергия этого материала превращается в свет.

«Но это только верхушка айсберга: может скрываться гораздо большая популяция, скрытая в более удаленных друг от друга двойных системах. Открытие Gaia BH1 проливает свет на эту популяцию.»

Если подтвердится, эти результаты могут означать, что в Млечном Пути существует большая популяция спящих черных дыр. Имеются в виду черные дыры, которые не видны по ярким дискам, всплескам излучения или сверхскоростным струям, исходящим от их полюсов (как это часто бывает с квазарами).

Если эти объекты распространены в нашей галактике повсеместно, последствия для звездной и галактической эволюции могут быть глубокими. Однако вполне возможно, что эта конкретная дремлющая черная дыра является выбросом и не указывает на большую популяцию.

Чтобы подтвердить свои выводы, Эль-Бадри и его коллеги с нетерпением ждут выпуска данных Gaia 4 (GDR). 4), дата которого еще не определена и которая будет включать в себя все данные, собранные в течение пятилетней номинальной миссии (GDR 4).

Этот выпуск будет включать в себя самые последние астрометрические , фотометрические каталоги и каталоги лучевых скоростей для всех наблюдаемых звезд, двойных систем, галактик и экзопланет.

Пятый и последний выпуск (GDR 5) будет включать данные номинальной и расширенной миссии (полные 10 лет).

«Основываясь на частоте встречаемости компаньонов ЧД, предполагаемой Gaia BH1, мы подсчитали, что следующий выпуск данных Gaia позволит обнаружить десятки подобных систем», – сказал Эль-Бадри.

>

«По одному объекту трудно точно сказать, что он говорит о населении (это может быть просто чудак, случайность). Мы в восторге от населения демографические исследования, которые мы сможем провести с более крупными выборками».

Эта статья была первоначально опубликована Universe Today. Прочтите исходную статью.

Виктория Ветрова

Космос полон тайн...

Недавние Посты

Тени Луны могли содержать микробы. Вот почему это беспокойство.

Могут ли микробы выжить в постоянно тенированных регионах (PSR) Луны? Осевой наклон. Это исследование может…

03.04.2025

Звезды тоже получают черви, и «песни» могут рассказать нам свою историю

«Музыка» станородок-огромные вибрации, вызванные разрывами пузырьков газа, которые волнуют по всему телам многих звезд-могут раскрыть…

03.04.2025

Паркер -зонд повторяет щетку с солнцем в Сорвиголова

Солнечный зонд Parker's NASA повторил свои рекордсменные показатели декабря 2024 года, провалившись в рамках ожапывающего…

02.04.2025

«Городской убийца» астероидный удар по-прежнему возможным (только не с землей)

Как раз тогда, когда вы думали, что можете расслабиться о предполагаемом «городском убийце» астероида 2024…

02.04.2025

Огромный 56-мильный разбил частиц возможен, говорит CERN Report

Европа лаборатория CERN заявила в понедельник, что подробный анализ не выявил никаких технических препятствий для…

01.04.2025

Новая «полудействие», наполовину огневая фаза вещества, скрывающаяся в магните

Экзотическое состояние материи было обнаружено, скрывающимся в предыдущем экзотическом состоянии, которое обнаружилось в магнитном соединении…

01.04.2025