Международная группа астрономов впервые обнаружила черную дыру звездной массы в знаменитом шаровом скоплении Омега Центавра. Для этого ученые объединили данные космических телескопов Hubble и James Webb, проследив за движением звезды, которая обращается вокруг невидимого компаньона. Анализ показал, что темный объект обладает массой около 4,46 массы Солнца — слишком большой для нейтронной звезды, но полностью соответствующей черной дыре.
Обнаруженный объект получил обозначение oMEGACat BH-2. Его существование удалось подтвердить с помощью астрометрии — метода, позволяющего с высокой точностью измерять положение звезд и их движение. За два десятилетия «Хаббл» зафиксировал лишь небольшую часть 94-летней орбиты звезды-компаньона, однако этого оказалось достаточно, чтобы определить массу скрытого объекта. Последующие наблюдения телескопа «Джеймс Уэбб» позволили значительно повысить точность расчетов.
Омега Центавра считается крупнейшим шаровым скоплением Млечного Пути и содержит около 10 миллионов звезд. Многие исследователи полагают, что в прошлом оно было ядром карликовой галактики, которую постепенно поглотил Млечный Путь. В прошлом году астрономы уже нашли в центре скопления признаки черной дыры промежуточной массы, однако модели давно предсказывали, что внутри Омеги Центавра должны существовать тысячи черных дыр звездной массы, образовавшихся после взрывов массивных звезд. До сих пор ни одну из них обнаружить не удавалось.
Особый интерес вызывает и масса новой черной дыры. Она находится в так называемом «разрыве масс» — диапазоне примерно от 2,5 до 5 масс Солнца, где подобных объектов известно крайне мало. Именно этот диапазон остается одной из главных загадок современной астрофизики и исследований гравитационных волн.
По словам авторов работы, открытие поможет лучше понять эволюцию черных дыр в плотных звездных скоплениях и процессы формирования двойных систем, которые впоследствии могут сливаться, создавая гравитационные волны. Кроме того, ученые рассчитывают обнаружить в Омеге Центавра еще тысячи подобных объектов, используя не только «Хаббл» и «Джеймс Уэбб», но и будущий космический телескоп Nancy Grace Roman, запуск которого ожидается в ближайшее время.
