Предложен новый метод поиска черных дыр

Астрономы разработали новый метод, с помощью которого можно находить черные дыры звездных масс в двойных системах на основе линии излучения водорода. Эта линия возникает в аккреционном диске из падающей в черную дыру материи, а ее свойства связаны с величиной гравитационного поля. Это позволит найти экстремальные объекты даже в спокойном состоянии. Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Черная дыра звездных масс — это компактный объект с массой более трех солнечных. Из-за экстремальной гравитации таких объектов, которая не позволяет покинуть их даже свету, их нельзя наблюдать непосредственно. Такие черные дыры могут существовать в двойных системах вместе с обычной звездой. В этом случае черная дыра постепенно поглощает вещество звезды. Основную часть времени этот процесс протекает в умеренном темпе, однако иногда происходят яркие вспышки, по которым такие объекты и вычисляют. Сейчас под подозрением находятся 60 объектов, однако многие из них известны лишь по одиночной вспышке.

В новой работе сотрудники Канарского института астрофизики (Испания) предложили новый способ, который позволит обнаружить черную дыру даже в спокойном состоянии. Для этого нужно при помощи оптических фильтров наблюдать линию Hα, которая возникает в атоме водорода при переходе электрона с третьего на второй энергетический уровень. Точные измерения интенсивности и спектральной ширины этой линии помогут вычислить силу тяжести в области ее появления — аккреционном диске. Если гравитация окажется достаточно сильной, это будет указывать на вращение аккреционного диска вокруг черной дыры.

Метод уникален тем, что для него можно проводить фотометрические измерения, то есть следить за интенсивностью излучения. В отличие от спектроскопических измерений они требуют гораздо меньше времени. Чтобы продемонстрировать возможности своего метода, авторы наблюдали четыре системы с подтвержденными черными дырами на 4,2-метровом телескопе имени Уильяма Гершеля. Одновременно астрономы провели спектроскопические наблюдения на Большом Канарском телескопе диаметром 10,4 метра, которые подтвердили, что метод можно использовать. Авторы считают, что наблюдение 1000 квадратных градусов в галактической плоскости позволит обнаружить 50 новых черных дыр звездных масс (утроить существующую статистику) и множество других объектов, таких как катаклизмические переменные, рентгеновские двойные с нейтронными звездами и ультракомпактные двойные с периодом меньше часа.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.