Ученые Европейской южной обсерватории в Чили обнаружили черную дыру, отследив движение обращающейся вокруг нее пары звезд
Обнаруженная учеными тройная звездная система с черной дырой звездной массы в центре находится к нам так близко, что ее можно увидеть невооруженным глазом.
Совершенное при помощи нового способа наблюдений открытие заставляет думать, что подобных объектов в относительной близости от Солнечной системы значительно больше, чем полагали до сих пор.
Черная дыра, обнаруженная исследователями из Европейской южной обсерватории в Чили (ESO), находится на расстоянии всего в 1000 световых лет от Земли — ближе к Солнечной системе, чем любая другая из найденных раньше.
Она располагается к нам настолько близко, что зоркий наблюдатель в Южном полушарии в ясную ночь может увидеть две звезды, вращающиеся вокруг нее, даже без бинокля.
Расстояние в тысячу световых лет может показаться огромным в земных масштабах, но по космическим меркам это практически рядом.
Для сравнения, черная дыра, расположенная в центре нашей галактики Млечный Путь, находится в 25 тыс. световых лет от Солнца. А черная дыра, которую удалось сфотографировать группе ученых в прошлом году, находится на расстоянии около 50 млн световых лет, или почти 500 квинтиллионов (500 миллионов триллионов) километров.
Черная дыра, об обнаружении которой было объявлено 6 мая, входит в состав созвездия Телескоп и находится в центре тройной звездной системы HR 6819. По любопытному совпадению, ученые обнаружили этот объект, отследив движение обращающейся вокруг него пары звезд при помощи телескопа.
Хотя саму черную дыру увидеть невозможно, ее сопровождают две довольно яркие звезды, которые видны в телескоп как одна сияющая точка.
Основываясь на характере свечения, исходящего от нее, астрономы изначально предполагали, что имеют дело с двойной звездой.
Однако исследователи из ESO посредством мощного телескопа с диаметром зеркала 2,2 м, установленного на горе Ла-Силья в южной части пустыни Атакама, смогли отследить характер вращения двух этих звезд и обнаружить признаки наличия третьего, невидимого объекта.
Анализируя полученные даные, они заметили, что одна из двух видимых звезд совершает полный оборот вокруг некоего объекта каждые 40 дней, в то время как вторая находится на значительном расстоянии.
«Очевидно, что незримый объект с массой, в четыре раза превышающей солнечную, не может быть ничем иным, как черной дырой», — говорит руководитель исследовательской группы, обнаружившей объект, Томас Ривиниус.
«В масштабах Млечного пути она находится у вас практически на заднем дворе», — добавляет ученый.
Что такое черная дыра?
Обычно черные дыры выявляют благодаря их взаимодействию с другими космическими телами — например, когда она пожирает близлежащую звезду 
Астрономы считают, что это открытие — верхушка айсберга, и в нашей Галактике может находиться множество черных дыр, подобных этой.
«Должно быть, там сотни миллионов таких звезд, но пока нам известно всего несколько, — говорит Томас Ривиниус. — Более четкое понимание того, на что следует обращать внимание, поможет нам в поиске».
Результаты своего открытия ученые описали в статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.
Чаще всего черные дыры обнаруживают благодаря своего рода актам насилия, которые она совершает над находящимися в сфере ее притяжения другими космическими телами. Черная дыра в системе HR 6819 — один из первых подобных объектов звездной массы, который напрямую не взаимодействует с окружающим космосом, что делает ее подлинно черной дырой.
Media playback is unsupported on your device Ученые впервые сфотографировали черную дыру
«Узнавать про тигровых акул интересней, чем про кильку»
О том, как ученым удалось выявить эту черную дыру и как изучение подобных таинственных объектов может помочь в изучении устройства Вселенной, Русская служба Би-би-си спросила профессора Российской академии наук (РАН) астрофизика Сергея Попова.
Би-би-си: Как именно обнаружили эту черную дыру?
Сергей Попов: Черная дыра входит в состав тройной системы. Есть тесная пара из двух объектов и третий объект, вращающийся снаружи по широкой орбите. При помощи телескопа можно изучать внешнюю звезду и один из объектов во внутренней системе.
Ученые пытались понять, что из себя представляет третий невидимый объект. В частности, изучали скорости движения двух видимых звезд в этой системе, и при обработке данных оказалось, что невидимый объект, скорее всего, и есть черная дыра.
Именно таким способом предлагали искать черные дыры 50-60 лет назад, когда еще не знали ни одной.
Технически это трудно реализовать в массовом порядке, ведь мы не знаем, куда надо смотреть. Поэтому необходимо просеивать огромное количество звезд, чем и занимаются ученые.
Начиная с 1970-х гг., черные дыры обнаруживали в двойных системах по рентгеновскому излучению: ярких рентгеновских источников на небе не так уж много — гораздо меньше чем звезд. И в них часто центральными объектами, на которые течет звездное вещество, оказываются черные дыры.
Обсерватория Ла-Силья в Чили
В итоге, только в нашей Галактике мы знаем десятки двойных систем с черными дырами благодаря рентгеновским наблюдениям.
Однако, похоже, что в ближайшие годы основные прибавления в зоопарке известных дыр в двойных системах будут связаны не с рентгеновской, а с оптической астрономией. Эта методика будет применяться чаще, потому что такие исследования можно проводить с помощью относительно недорогих телескопов.
Би-би-си: Чем это открытие так важно?
В первую очередь, это интересно для тех, кто изучает эволюцию двойных и тройных звезд. Насколько я знаю, это первая черная дыра в тройной системе. Это красиво выглядит, но фундаментальной значимости, кроме как особенности эволюции двойных-тройных систем, она, на мой взгляд, не представляет.
Это открытие еще нуждается в подтверждении — например, независимыми группами ученых. В отличие от недавней фотографии черной дыры — большого проекта со множеством участников, в случае небольших проектов часто оказывается, что система нуждается в более тщательном изучении и доработке, чем сделано в самой первой статье.
Например, когда в ноябре прошлого года группа астрономов заявила об обнаружении необычайно массивной черной дыры в двойной системе, ученые бросились все проверять. И оказалось, что дыры там нет.
Будем надеяться, что в данном случае открытие не отменят. К тому же остаются сомнения, что это в самом деле ближайшая из известных черных дыр. Точность измерения расстояний пока недостаточно высока, и, может быть, предыдущий рекорд — принадлежащий, кстати, рентгеновской двойной системе, — устоит.
Исследования черных дыр помогают приблизить нас к пониманию фундаментальных свойств гравитации
Би-би-си: Почему черные дыры важны для научного мира и для нас? Что они нам могут рассказать?
Черные дыры — загадочные объекты, пользующийся особой популярностью у широкой публики. В самом деле, это уникальные объекты, в них действие гравитации проявляется самым сильным и интересным образом.
Это приводит ко всяким необычным эффектам, с которыми мы не сталкиваемся в реальной жизни. Например, очень сильное искривление траектории световых лучей, сильное замедление времени. Эти эффекты можно измерить с помощью точных приборов и на Земле, но в черных дырах это проявляется гораздо сильнее, чем и объясняется дополнительный интерес к ним.
Основная значимость изучения черных дыр — в том, что они помогают нам приблизиться к пониманию фундаментальных свойств гравитации.
То, с чем мы не сталкиваемся в реальной жизни, часто вызывает больший интерес. Например, гигантская китовая акула ненамного интереснее кильки с точки зрения фундаментальной биологии: и те, и другие — рыбы. Но с кильками мы постоянно сталкиваемся, а китовых акул видим в основном по телевизору.
В этом смысле людям интереснее узнать про китовых акул, чем про килек. Хотя с точки зрения физиологии рыб разница не такая уж большая.