Хаббл и Уэбб нашли черную дыру в Омеге Центавра с орбитой в 94 года

Космические телескопы «Хаббл» (NASA) и «Джеймс Уэбб» помогли астрономам обнаружить скрытую черную дыру звездной массы в одном из крупнейших шаровых скоплений Млечного Пути — Омега Центавра. Объект, получивший обозначение oMEGACat BH-2, более 20 лет не удавалось найти среди ожидаемой популяции из тысяч подобных черных дыр.

Как сообщается в журнале The Astrophysical Journal Letters, для открытия ученые использовали архивные данные «Хаббла» за период с 2002 по 2023 год и уточняющие наблюдения «Уэбба» в инфракрасном диапазоне. Метод астрометрии позволил измерить крайне малые смещения видимой звезды-компаньона, находящейся примерно в 18 000 световых лет от Земли. Характер ее движения указал на присутствие невидимого массивного тела.

Масса видимой звезды составляет около 0,78 массы Солнца, а ее «невидимого компаньона» — 4,46 массы Солнца. Такая масса исключает нейтронную звезду, но при этом черная дыра оказалась легче, чем ожидалось для среды Омеги Центавра с низким содержанием тяжелых элементов. Орбита системы уникальна: звезда совершает полный оборот вокруг черной дыры за 94 года — это самый длинный известный период среди двойных систем с черной дырой.

По мнению ученых, система, вероятно, сформировалась не совместно, а в результате динамического взаимодействия внутри плотного скопления. Изучение таких объектов поможет уточнить механизмы образования черных дыр и формирования двойных систем, которые могут становиться источниками гравитационных волн при слиянии.

Ранее найти черные дыры в Омеге Центавра не удавалось, так как поиски основывались на измерении скоростей звезд по лучу зрения или регистрации рентгеновского и радиоизлучения. Новый метод открывает путь для поиска других скрытых черных дыр как в этом скоплении, так и в других шаровых скоплениях. Будущие наблюдения телескопа Nancy Grace Roman могут расширить такие исследования благодаря регулярной съемке плотных областей Галактики с высоким разрешением.