Больше не микроквазар: двойная система из звезды и черной дыры оказалась тройной
Звездная система V404, которая находится на расстоянии 8000 световых лет от Земли в созвездии Лебедя, казалось бы, хорошо изучена. Как считали ученые, это один из самых близких к нашей планете микроквазаров, состоящих из обычной звезды и черной дыры. Однако теперь эти выводы опровергнуты: авторы нового исследования обнаружили, что V404 — это не двойная, а тройная звездная система. Это меняет представление о процессе образования черных дыр, которые, судя по всему, могут сосуществовать со светилами в течение длительного времени.
До недавнего времени считалось, что система V404 в созвездии Лебедя представляет собой микроквазар — двойную звезду, состоящую из черной дыры (массой около 12±3 масс Солнца) и обычной звезды (класса G или K). По оценке специалистов, объекты вращались друг вокруг друга каждые 6,474 дня, причем все это происходило на близком расстоянии: из-за гравитации черной дыры звезда постепенно деформируется и теряет массу.
Происходит это следующим образом: черная дыра поглощает часть материи звезды, а ее остатки выбрасывает в виде пучков плазмы, которые разгоняются до околосветовых скоростей. Однако недавнее исследование, проведенное командой Массачусетского технологического института, показало, что рядом с этой двойной системой есть еще одна звезда, которая удалена от них на расстояние 3,5 тысячи астрономических единиц.
Астрофизики заметили, что светило движется вокруг центра Млечного Пути с той же скоростью, что и система V404. Это можно было бы посчитать совпадением, но ученые решили понаблюдать за своей находкой с помощью наземного телескопа VLT и поискать звезду на архивных снимках. В конечном счете оказалось, что светило являются частью V404, а значит, последняя представляет собой тройную звезду с черной дырой.
Как удалось выяснить специалистам, масса, возраст и размеры звезды сопоставимы с Солнцем. Но она находится от черной дыры намного дальше, чем первая звезда, и совершает оборот вокруг нее раз в 70 000 земных лет. «На самом деле это открытие было просто счастливой случайностью! Я просто смотрел на фотографию V404 Лебедя и заметил, что она тройная», — заявил научный сотрудник института Кевин Бардж, под руководством которого проводилось исследование.
Научную значимость этого открытия трудно переоценить. С одной стороны, астрофизикам удалось вычислить возраст черной дыры в системе V404 — оказалось, что он составляет около четырех миллиардов лет. С другой стороны — находка меняет прежние представления о формировании черных дыр.
Принято считать, что черные дыры образуются в результате смерти массивных звезд при взрывах сверхновых. Последние порождают ударную волну, которая выбрасывает звезду в открытый космос. Однако если бы то же самое произошло в случае с V404, то черная дыра «вытолкнула» бы слабо связанную с ней далекую звезду из тройной звездной системы. Но этого не случилось.
По мнению ученых, вероятнее всего, появление черной дыры произошло на начальном этапе формирования V404. Причиной стал прямой и полный гравитационный коллапс одной из звезд, не сопровождавшийся взрывом сверхновой. Со временем черная дыра поглотила примерно половину массы ближайшей к ней звезды — именно поэтому последняя в два раза меньше, чем обнаруженное светило. Иными словами, черные дыры могут сосуществовать рядом со звездами внутри микроквазаров очень долгое время.
Ранее Черенковская обсерватория в Мексике обнаружила в центре нашей галактики сотню гамма-лучей сверхвысоких энергий. Их возможными источниками могут быть слияния черных дыр, взрывы сверхновых и другие масштабные события.
