Используя массив радиотелескопов «Very Long Baseline Array», астрономы уточнили расстояние до рентгеновской двойной системы Cygnus X-1, содержащей одну из ближайших к нам черных дыр. Оказалось, что она располагается на 20 процентов дальше от Земли, чем считалось ранее, а вновь рассчитанная масса гравитационного монстра в ней больше предела, предполагаемого моделями звездной эволюции. Полученные данные и выводы ученых представлены в журнале Science.
«При изучении рентгеновских двойных систем нам никогда не удавалось найти черные дыры с массой, превышающей 20 солнечных. Однако обнаружение гравитационных волн от событий слияния черных дыр показало, что эти объекты могут быть «тяжелее» Солнца в 50 и более раз, указав на несоответствие, которое ставит под сомнение существующие теории образования черных дыр из массивных звезд», – рассказывают авторы исследования.
Рентгеновский источник Cygnus X-1 открыт в 1964 году. Он расположен в созвездии Лебедь и, согласно уточненным данным, удален от Земли на 7,2 тысячи световых лет. Система состоит из черной дыры, которая по новым оценкам в 21 раз массивнее Солнца, и компаньона – голубого сверхгиганта.
Звезда-донор поставляет материал для аккреционного диска, окружающего черную дыру, внутренняя часть которого разогрета до миллионов градусов и генерирует наблюдаемое рентгеновское излучение. При этом часть вещества уносится в межзвездное пространство двумя джетами, бьющими перпендикулярно к плоскости диска.
«Прародителем черной дыры в системе Cygnus X-1 была звезда, примерно в 60 раз превышающая по массе Солнце. Вероятно, она схлопнулась в нее минуя вспышку сверхновой, так как в противном случае компаньон был бы выброшен из системы. Невероятно, но каждые 5,6 земных суток черная дыра совершает один оборот вокруг звезды-компаньона, при этом расстояние между ними составляет всего одну пятую расстояния от Земли до Солнца», – отметили авторы исследования.
Уточненная масса черной дыры в Cygnus X-1 оказалась самой большой среди всех аналогичных ей объектов, обнаруженных с помощью электромагнитного излучения. По мнению авторов исследования, она говорит о том, что количество унесенного звездными ветрами вещества у ее прародительницы должно быть ниже, чем предсказывают современные модели эволюции массивных звезд.
