Физики Массачусетского технологического института и Калифорнийского технологического института впервые наблюдали тройную систему с черной дырой. Исследование опубликовано в журнале Nature.
В новой системе, известной как V404 Cygni, центральная черная дыра поглощает близкую звезду, которая движется по спирали вокруг нее каждые 6,5 дня. Однако неожиданным открытием стало то, что на большом удалении от этой системы находится еще одна звезда, которая вращается вокруг черной дыры с периодом около 70 тысяч лет. Эта конфигурация является первым примером тройной системы с черной дырой, обнаруженной учеными.
Для обнаружения этой системы физики использовали данные репозитория астрономических наблюдений Aladin Lite, а также проанализировали движения звезд с помощью спутника Gaia, который отслеживает движения всех звезд в галактике. Они заметили, что две звезды двигались синхронно, что и указывало на их гравитационную связь с черной дырой. Подобное тандемное движение имеет чрезвычайно низкую вероятность случайного совпадения, что подтверждает наличие тройной системы.
Ученые провели моделирование, чтобы понять, как могла образоваться эта система. Результаты симуляций показали, что наиболее вероятным сценарием формирования является прямой коллапс звезды, а не взрыв сверхновой. В отличие от сверхновой, прямой коллапс не выбрасывает энергию, способную выбить внешнюю звезду из гравитационного притяжения черной дыры.
Дополнительные исследования показали, что внешняя звезда находится на стадии превращения в красного гиганта, что указывает на возраст системы. Учитывая это, ученые заключили, что системе около 4 миллиардов лет, что делает ее одной из старейших известных тройных систем с черной дырой.
Это открытие ставит под сомнение традиционные представления о том, что большинство черных дыр формируются в результате мощных взрывов сверхновых. Прямая коллапсация может быть более распространенным процессом, и обнаружение тройной системы V404 Cygni дает важные данные для изучения этого явления.
