Похоже, что «невозможная» черная дыра, которую только что нашли астрономы, на самом деле не существует

Обнаружение «невозможной» массивной черной дыры в Млечном Пути, о которой было объявлено всего пару недель назад, похоже, опровергается. Три отдельных документа, доступные на сервере предварительной печати arXiv, выявляют одну и ту же проблему.

Суть проблемы — свет, интерпретируемый как исходящий от аккреционного диска черной дыры, может иметь совершенно другой источник. Это, в свою очередь, означает, что измерение массы, полученное из этого источника света, вероятно, неверно.

Напомним, что в конце прошлого месяца группа астрономов во главе с Цзифэном Лю из Национальной астрономической обсерватории Китая опубликовала исследование, раскрывающее открытие LB-1, черной дыры звездной массы на расстоянии 15 000 световых лет от нас.

Удивительной особенностью LB-1 была его особенная масса: в 70 раз больше массы Солнца.

Такого рода масса считалась невозможной в Млечном Пути, потому что звезды в диапазоне масс, которые могли бы образовать такую черную дыру, должны заканчивать свои жизни так называемой сверхновой с парной неустойчивостью, которая полностью уничтожит звездное ядро. Нет звездного ядра, нет черной дыры.

Лю и его команда обнаружили LB-1, используя лучевую скорость. Из того, что мы можем сказать, черная дыра находится в двойной системе со звездой, заблокированной на орбите вокруг взаимного центра тяжести.

Поскольку черная дыра намного массивнее звезды, она движется медленнее; но на самом деле она немного колеблется, когда гравитация звезды влияет на нее.

Если вы видите, как движется каждый объект, вы можете рассчитать массу этих объектов. Но, по словам двух астрономов из Калифорнийского университета в Беркли, колеблющийся свет, интерпретируемый как исходящий от черной дыры — линия выделения альфа водорода — на самом деле вообще не колеблется.

«Мы показываем, что на самом деле нет никаких доказательств изменчивости радиальной скорости линии излучения альфа водорода, и что ее видимые сдвиги вместо этого происходят из-за сдвигов в линии поглощения альфа водорода светящейся звезды», — пишут они в своей статье, представленной в настоящее время на MNRAS.

«Если не учитывать, такие сдвиги всегда будут приводить к тому, что стационарная эмиссионная линия смещается в противофазе со светящейся звездой».

Другими словами, это иллюзорный эффект, вызванный движущимся светом двойной звезды. При просмотре через спектроскоп звездный свет разделяется на спектр, длины волн которого показывают химический состав звезды, поскольку разные элементы излучают и поглощают волны различной длины.

Исследователи обнаружили, что, как только они удалили линию поглощения звезды-компаньона из анализа, линия эмиссии альфа водорода перестала колебаться. Это, по словам исследователей, говорит о том, что черная дыра намного, намного больше, чем 70 солнечных масс, что крайне маловероятно, или намного, намного меньше, не более 20 солнечных масс.

Так что пока не придется переписывать звездную эволюцию.

Три статьи доступны на arXiv здесь, здесь и здесь.