Астрономы научились искать «спящие» чёрные дыры

Астрономы научились искать «спящие» чёрные дыры

Астрономы предложили новый метод поиска чёрных дыр звёздной массы. По расчётам специалистов, он позволит втрое увеличить число объектов этого класса после наблюдения всего 10% плоскости Галактики в обычные оптические телескопы.

Методика описана в научной статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Хорхе Касаресом (Jorge Casares) и Мануэлем Торресом (Manuel Torres) из Канарского института астрофизики, передают Вести.Наука.

Чёрные дыры потому и называются чёрными, что сами по себе они ничего не излучают, кроме чрезвычайно слабого и потому неуловимого для телескопов излучения Хокинга. Как правило, эти объекты обнаруживаются благодаря свечению (в разных диапазонах) облака падающего на них вещества, так называемого аккреционного диска.

Откуда берётся это облако? Для чёрных дырах звёздной массы источником этой материи обычно служит близкая звезда, с которой они составляют тесную двойную систему. «Хищница» буквально отрывает от своей соседки куски (вернее, постоянно забирает на себя истекающая струю вещества).

Однако обычно свечение такого аккреционного диска слишком слабое, чтобы астрономы заметили его и сделали надёжные выводы о его природе. Только когда на чёрную дыру вдруг падает неожиданно большая порция вещества, происходит рентгеновская вспышка, сигнализирующая об очередной обильной «трапезе».

Благодаря таким всполохам в Галактике найдено около 60 двойных систем, в которых один из компонентов, вероятно, представляет собой чёрную дыру. Но лишь о 17 из них это можно сказать с уверенностью.

Дело в том, что похожим «поеданием светил» занимаются близкие родственники чёрных дыр – нейтронные звёзды. Выяснить, какой из двух объектов творит это космическое безобразие в той или иной конкретной системе, очень непросто.

Классический способ требует с большой точностью измерить параметры орбиты звезды вокруг своего «мучителя». Эти данные позволяют рассчитать гравитационное поле «хищника» и тем самым установить его природу (у чёрных дыр оно гораздо сильнее, чем у нейтронных звёзд). Однако такие измерения – очень нетривиальная и не всегда выполнимая задача.

Касарес и Торрес предложили другой подход. Авторы обратили внимание на свечение аккреционного диска в спектральной линии H-альфа (это одна из линий излучения водорода). Ширина линии зависит от величины гравитационного поля, в котором находится излучающее вещество. Значит, можно измерить величину силы притяжения и тем самым установить природу тяготеющего объекта. Этот метод имеет немалые преимущества перед классическими.

Во-первых, он позволяет обнаруживать чёрные дыры в тесных двойных системах даже в спокойном режиме (без вспышек, которые, к слову, случаются довольно редко).

Во-вторых, астрономы могут с уверенностью сказать, что имеют дело с чёрной дырой, даже не измеряя орбиту второго компонента.

В-третьих, для таких наблюдений достаточно оптического телескопа, а их значительно больше, чем рентгеновских. Это связано с тем, что наблюдения в видимом свете можно вести и с Земли, а рентгеновский телескоп нужно выводить в космос, так как «X-лучи» не проникают сквозь атмосферу. Понятно, что орбитальная обсерватория при прочих равных условиях значительно дороже наземной. Кроме того, на поверхности планеты проще построить более «умелый» прибор и постоянно его совершенствовать.

Наконец, не обязательно даже получать полноценный оптический спектр. Как показали авторы, особая комбинация светофильтров, пропускающая свет лишь в нужном диапазоне частот, позволяет измерить ширину линии H-альфа с погрешностью всего 10%, а этого вполне достаточно, чтобы рассчитать гравитационное поле с нужной точностью.

Чтобы доказать последний тезис, учёные пронаблюдали на телескопе WHT четыре системы с чёрными дырами, существование которых подтверждено классическими методами. Исследователи измерили ширину линии по своей методике, а потом сравнили полученный результат с данными спектральных наблюдений на инструменте GTC. Анализ показал, что обе величины совпадают с достаточной точностью.

По оценкам авторов, наблюдение всего 10% плоскости Галактики (около тысячи квадратных градусов) по их методике позволит открыть не менее 50 новых чёрных дыр звёздной массы. А их, напомним, известно всего 17, то есть предполагается почти трёхкратный рост.

Кроме того, такие наблюдения, вероятно, помогут открыть новые двойные системы с нейтронными звёздами, ультракомпактные двойные звёзды с периодом обращения менее часа и другие интересные объекты.

Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, страницу «Хвилі» в Facebook

Последние новости
На комете обнаружили необходимые для жизни вещества

На комете обнаружили необходимые для жизни вещества

В составе кометы 67P/Чурюмова — Герасименко нашли соли аммония.
Романенко разгромил  «smart-политику» Кличко и его команды в Киеве

Романенко разгромил «smart-политику» Кличко и его команды в Киеве

Романенко жестко ответил Рахматуллину про парковки и проблемы Киева
Названы симптомы, которые могут указывать на заболевания сердца

Названы симптомы, которые могут указывать на заболевания сердца

Ощущение слабости, одышка, головокружение могут свидетельствовать о заболеваниях сердца.
В МИД Польши прокомментировали вандализм на могиле воинов УПА

В МИД Польши прокомментировали вандализм на могиле воинов УПА

Неизвестные уничтожили мемориальную доску на могиле воинов Украинской повстанческой армии
Столтенберг призвал НАТО усилить миссию в Ираке

Столтенберг призвал НАТО усилить миссию в Ираке

Альянс должен усилить свои военные учения в Ираке.
В Украине теперь можно пользоваться мобильной связью в самолетах: цены

В Украине теперь можно пользоваться мобильной связью в самолетах: цены

Правительство уравняло в возможностях отечественных авиаперевозчиков и зарубежных
Microsoft изменит Windows 10 до неузнаваемости

Microsoft изменит Windows 10 до неузнаваемости

В 2017 году дизайн Windows 10 был впервые представлен на конференции Build
Сенат США согласовал план по импичменту Трампа

Сенат США согласовал план по импичменту Трампа

Дебаты длились почти 13 часов.
Самолет Ryanair вспыхнул прямо в воздухе: видео

Самолет Ryanair вспыхнул прямо в воздухе: видео

Он загорелся через несколько минут после взлета
ЕС может понести миллиардные убытки из-за торговой сделки США и Китая

ЕС может понести миллиардные убытки из-за торговой сделки США и…

Страны ЕС могут потерять 11 млрд долларов из-за сделки США и Китая.
Тимошенко нашла «антидот от патриотической усталости украинцев»

Тимошенко нашла «антидот от патриотической усталости украинцев»

Тимошенко рассказала, что поможет победить "усталость от патриотизма"
Boeing прекратил производство самолетов 737 Max

Boeing прекратил производство самолетов 737 Max

Самолеты Boeing 737 Max больше не будут выпускать.
Водители смогут оплачивать штрафы онлайн

Водители смогут оплачивать штрафы онлайн

Его можно оплатить в электронном кабинете водителя
В Internet Explorer нашли опасную уязвимость

В Internet Explorer нашли опасную уязвимость

Риску взлома подвержены все пользователи Internet Explorer и Windows.
Украину накроют снегопады со штормовым ветром

Украину накроют снегопады со штормовым ветром

Прогноз погоды на 22 января
Трамп прокомментировал возможность встречи с Зеленским в Давосе

Трамп прокомментировал возможность встречи с Зеленским в Давосе

Президент США пока не планирует встречаться с Зеленским в Давосе
Республиканцы заблокировали в Сенате «украинский вопрос»

Республиканцы заблокировали в Сенате «украинский вопрос»

В деле импичмента Трампу блокируется вопрос по Украине
Обнаружен самый древний гигантский кратер на Земле

Обнаружен самый древний гигантский кратер на Земле

Кратер Яррабубба был сформирован при ударе метеорита 2,2 миллиарда лет назад.
Власти Испании объявили чрезвычайную климатическую ситуацию

Власти Испании объявили чрезвычайную климатическую ситуацию

Правительство Испании начало борьбу с изменением климата с подписания декларации
В Иране пообещали награду в $3 млн за убийство Трампа

В Иране пообещали награду в $3 млн за убийство Трампа

Иранский депутат пообещал награду в $3 млн за убийство Трампа
Зеленский в День Соборности записал важное послание

Зеленский в День Соборности записал важное послание

Президент в День Соборности  призвал украинцев к единству
Смертельный вирус из Китая уже добрался до США: видео

Смертельный вирус из Китая уже добрался до США: видео

Количество жертв опасной инфекции выросло до 9
Авиация РФ бомбила северо-запад Сирии: погибли 40 человек

Авиация РФ бомбила северо-запад Сирии: погибли 40 человек

Авиаудары совершили к западу от контролируемого правительством Алеппо
МВФ ухудшил прогноз развития мировой экономики

МВФ ухудшил прогноз развития мировой экономики

Несмотря на сдержанный оптимизм в заявлениях, МВФ в очередной раз ухудшил прогноз роста экономики.
В «Укроборонпроме» показали первый украинский военный беспилотник: видео

В «Укроборонпроме» показали первый украинский военный беспилотник: видео

Квадрокоптер "Берегиня" предназначен для разведывательных операций
Трюдо раскрыл проблемы Ирана в деле о сбитом Боинге

Трюдо раскрыл проблемы Ирана в деле о сбитом Боинге

У Ирана возникли сложности с расшифровкой черных ящиков сбитого Боинга
Назван простой способ улучшить работу мозга

Назван простой способ улучшить работу мозга

Прогулки способны улучшить работу мозга.
Импичмент Трампа: республиканцы не смогли договориться с демократами

Импичмент Трампа: республиканцы не смогли договориться с демократами

Республиканское большинство в Сенате США не смогло договориться с демократами о поправках к резолюции по импичменту.
В Украине отмечают День Соборности

В Украине отмечают День Соборности

22 января 1919 года был подписан Акт Злуки между УНР и ЗУНР.
Опрос показал, сколько украинцев желают вступить в НАТО и «объединиться» с РФ

Опрос показал, сколько украинцев желают вступить в НАТО и «объединиться»…

Некоторые украинцы считают, что нужно заключить военный союз с РФ и другими странами СНГ
Читай также