Ученые нашли черную дыру звездных масс, «прятавшуюся» в шаровом скоплении звезд

Астрономы при помощи инструмента MUSE, установленного на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории, расположенном в Чили, обнаружили звезду в скоплении NGC 3201, которая демонстрирует очень необычное поведение. По ряду признаков ученые определили, что эта звезда обращается вокруг невидимой черной дыры массой примерно 4 массы Солнца. Этот случай стал первым обнаружением такой неактивной черной дыры звездных масс в шаровом скоплении звезд по ее гравитационным эффектам. Это открытие дает новую информацию о звездных скоплениях этого класса, черных дырах и происхождении событий, сопровождающихся излучением гравитационных волн.

Шаровые скопления звезд представляют собой гигантские шары из тысяч звезд, которые обращаются вокруг большинства галактик Вселенной. Они являются одними из самых древних звездных систем, известных ученым, и их формирование происходило примерно в то же время, когда формировались и начинали расти первые галактики Вселенной. В настоящее время астрономам известно около 150 шаровых скоплений звезд в нашей галактике Млечный путь.

В новой работе исследователи во главе с Бенджамином Гизерсом (Benjamin Giesers) изучили одно из таких шаровых скоплений под названием NGC 3201, расположенное на небе в южном созвездии Паруса. Наблюдая это скопление при помощи Очень большого телескопа, ученые обратили внимание на то, что одна из звезд скопления движется вперед-назад со скоростями порядка нескольких сотен тысяч километров в час с периодом 167 суток. Расчеты, проведенные командой, показали, что причиной этого необычного движения может быть лишь невидимый объект массой порядка 4 масс Солнца – то есть, черная дыра звездных масс. Более точные значения масс, рассчитанные авторами, составляют 0,8 массы Солнца для звезды и 4,36 массы Солнца – для ее таинственного компаньона, черной дыры.