Вчені виявляють чорну дірку занадто масивною для сучасних теорій

Вчені знайшли у Космосі багато справді масивних чорних дір, деякі з яких важать у мільйонах мільярдів разів більше маси нашого сонця. Ці монстри ховаються в основі галактик, як Чумацький Шлях і М87, але менші чорні діри зоряної маси можуть бути де завгодно. Астрономи помітили одну з цих чорних дір на нашому галактичному подвір’ї, але це трохи півфет, ніж це повинно бути. Насправді це напружує наше теоретичне розуміння чорних дір, сидячи між зоряною масою та надмасивними різновидами.

Таємниця почалася, коли група, яку очолив Джифенг Лю, заступник генерального директора Національної астрономічної обсерваторії Китаю, помітила зірку під назвою LB-1 лише за 13 800 світлових років. Команда використовувала багатофактний спектроскопічний телескоп з волокон великого неба в Китаї (LAMOST) для ідентифікації зірки. Хоча багато чорних дір виробляють помітно рентгенівські або гамма-сигнали, команда Лю використовувала LAMOST для полювання на неактивні чорні діри із зірками на стабільних орбітах. Вони виявили, що LB-1 орбітував таку чорну діру, але це було зовсім не те, що вони очікували побачити.

Зірка орбітує чорну діру раз на вісім днів. Поки чорної діри не видно, ми знаємо масу LB-1 (приблизно у вісім разів від сонця) і, отже, можемо оцінити крадіжку чорної діри. Дивно, але невидима чорна діра в цій системі здається в 68 разів масивнішою за сонце. Зрозуміло, що це не найважча чорна діра у Всесвіті - астрономи регулярно обробляють надмасивні чорні діри в тисячі разів більше. Однак чорна діра зоряної маси, яка існує після краху великої зірки, повинна перевищувати близько 25 сонячних мас.

Надмасивна чорна діра M87 була зроблена на початку цього року.

Наші сучасні моделі життєвих циклів зірок передбачають, що велика зірка втратить більшу частину своєї маси під потужними зоряними вітрами, коли у неї не вистачить палива. Таким чином, отримана чорна діра буде меншою за початкову масу зірки - саме так ми отримуємо 25 сонячних мас як приблизну стелю. Виявлення чорної діри, значно більшої за 25 сонячних мас, викликає неприємність. Хоча це збігається з деякими іншими попередніми результатами. Детектор гравітаційної хвилі LIGO нещодавно виявив зіткнення чорної діри у віддаленій галактиці, і ці об'єкти, здається, проходять через бар'єр із сонячною масою 25-ми.

Це займе певну роботу, перш ніж ми повністю зрозуміємо, що відбувається з супутником чорної діри LB-1. Можливо, ми маємо принципове непорозуміння утворення чорної діри. Можливо також, що вимірювання відстані для LB-1 вимкнено. Якщо вона ближче, а отже, менш світиться, то вона також менш масивна. Це може означати, що чорна діра також менша, ніж розрахована. Іншим командам доведеться зробити власні спостереження, щоб підтвердити результати китайської команди.