Нов метод позволи да се открие рекордно малка черна дупка
Астрономи са прегледали данни за около 100 хиляди звезди, търсейки черни дупки и са открили космически обект, претендиращ за рекорд. Масата на небесното тяло, което не може да бъде нищо друго освен черна дупка, е приблизително 3,3 маси на Слънцето.Вероятно съществува цял клас неголеми черни дупки, които до този момент убягваха от вниманието на учените. Изучаването на черна дупка с толкова малка маса може да запълни нашите знания във избухванията на небесните светила и образуването на химическите елементи. Резултатите от изследването на екип от Университета на Охайо са публикувани в списание Science.
Звездите с маса по-голяма от десет слънчеви маси в края на своя жизнен цикъл експлоадират като свръхнови. Ако масата не надвишава масата на тридесет Слънца ,на мястото на космическия катаклизъм остава неутронна звезда, а в противен случай –черна дупка.
Съгласно теоретичните изчисления, масата на неутронните звезди не може да бъде по-голяма от 2,5 – 2,7 слънчеви маси. Обект с по-голяма маса при такава плътност би загубил устойчивост и би се превърнал в черна дупка.
По този начин масата на черните дупки , оставащи след избухванията на свръхнови, трябва да започва от 2,7 слънчеви маси. Досега най-често наблюдения се провеждаха на черни дупки с маса от 5 до15 слънчеви маси. Проблемът се състои в това , че да се открие черна дупка е много трудно. Тя действително е черна, защото не излъчва нищо, освен крайно слабото лъчение на Хокинг, неуловимо за телескопите. Обикновено черните дупки се откриват по излъчването по падащите на тях вещества. Ако космическият обект не е обкръжен с такъв облак, е изключително трудно да се убедим в неговото съществуване. Но наскоро това се удало на учените от Университета в Охайо.
„Ние демонстрираме, че има още една популация, която ни предстои да изследваме при търсенето на черни дупки” – разказва един от авторите на изследването Тод Томсън (Todd Thompson) от Университета на Охайо.
Изследователите са използвали необичаен метод за търсене. Те са преглеждали звездите в Млечния път за търсене на светила, които се въртят около толкова плътен обект, който може да е само черна дупка. Информация за това, че звездата се върти около такъв обект, дава нейния спектър. Заради Доплеровия ефект спектралните линии на движещото се светило се преместват. Този метод отдавна се използва в търсенето на двойни звезди, а също така на планети. Но досега не е използван за откриването на черни дупки. Анализирайки спектрите приблизително на 100 хиляди звезди, събрани в рамките на проекта APOGEE,изследователите са се спрели на 200 най-перспективни „кандидати”.
За всяко от тези космически светила астрономите са прегледали хиляди фотографии, получени в рамките на проекта ASAS-SN, насочен към търсенето на свръхнови и подобни космически експлозии. Целта им е била да се наблюдава орбиталното движение на звездата, съгласно изменението на нейния блясък (това е възможно да се осъществи при наличието на дълго съхраняващи се петна по повърхността на звездата).
В резултат на това, учените обърнали внимание на червения гигант 2MASS J05215658 + 4359220. Тази звезда се върти около някакво невидимо тяло почти по кръгла орбита с периодичност от 83 дена. Данните от ASAS-SN сочат, че звездата е обърната към този невидим космически обект само с едната си страна, както Луната към Земята.
Авторите са пресметнали, че тайнственият обект има такава плътност, че може да бъде единствено черна дупка. При това масата му е от 2,8 до 6,1 слънчеви с най-вероятно значение 3,3.
По този начин, този небесен обект претендира за званието на най-леката известна черна дупка. По принцип, по някой пресмятания за известния сблъсък на неутронните звезди на 17 август 2017 година, известен като GW170817, се е образувала черна дупка с маса от 2,7 слънчеви, която е в конкуренция със сегашното откритие. Но това е спорно, тъй като по други данни, в резултат на този катаклизъм се е получила пределно тежка неутронна звезда.
Трябва да се отбележи, че новооткритият от учените обект не излъчва нито в рентгеновия или в който и да е друг диапазон. Това означава, че той не е обграден от разтопена, падаща в него плазма. Така че с обичайните методи тази черната дупка не може да бъде открита.
Както отбелязва Томсън, изучаването на новия клас черни дупки ще помогне да се проучат по-добре свръхновите звезди, които крият все още много загадки. Освен това , именно тези космически катаклизми снабдяват Вселената със значителна част от химическите елементи по-тежки от желязо ( въпреки че има конкуриращи процеси , такива като сблъсъка на неутронни звезди, с които ви запознахме наскоро).
