Черные дыры славятся своей способностью притягивать и поглощать все близлежащие объекты, используя для этого силу гравитации. Поэтому вокруг многих черных дыр вращаются звезды-компаньоны, которые попали под их невероятную силу притяжения. Тем не менее, ученым до недавнего времени так и не удавалось обнаружить систему, включающую черную дыру и сразу двух звезд-компаньонов. Теперь такая уникальная система обнаружена: команда из Массачусетского технологического института (MIT) и Калифорнийского технологического института (Caltech) зарегистрировала первую тройную систему с черной дырой.
Эта черная дыра, известная мировому сообществу под названием V404 Cygni (Лебедя), — одна из наиболее известных и изученных объектов из своего рода, находящаяся на расстоянии около 8 тысяч световых лет от Земли. В 1992 году V404 Cygni стала первой подтвержденной черной дырой и за три десятилетия привлекла внимание множества исследователей, которые написали о ней более 1300 научных работ. Однако только недавно ученым удалось обнаружить второго компаньона этой черной дыры. Ведущий автор исследования, Кевин Бердж из MIT, наткнулся на эту неожиданную находку, изучая архив астрономических данных.
При просмотре данных из базы Aladin Lite, Кевин Бердж обратил внимание на изображение V404 Cygni, на котором были видны два светящихся объекта. Один из них был уже известным спутником черной дыры — звездой, совершающей полный оборот вокруг V404 Cygni всего за 6,5 дней. Орбита этой звезды настолько близкая, что черная дыра постепенно поглощает вещество с её поверхности. Второй объект оказался гораздо дальше этой звезды — это и оказался ранее не обнаруженный второй "спутник" черной дыры.
Чтобы подтвердить существование второй звезды, команда обратилась к проекту ESA Gaia, который занимается картированием звезд в нашей галактике. Данные Gaia показали, что второй спутник гравитационно привязан к черной дыре, и вероятность того, что он оказался на этой орбите случайно, составляет всего один к десяти миллионам. Это практически подтверждает, что V404 Cygni действительно представляет собой тройную систему, хотя внешняя звезда находится на значительном удалении от черной дыры. Её орбита располагается примерно в 3500 астрономических единиц (AU) от V404 Cygni (1 AU равен расстоянию от Земли до Солнца), и полный оборот вокруг черной дыры занимает около 70 тысяч лет.
Такая необычная конфигурация системы вызвала множество новых вопросов о формировании V404 Cygni. Согласно существующим теориям, черные дыры образуются в результате коллапса массивных звезд, сопровождающегося взрывом сверхновой. Но, как показало исследование, такое событие должно было бы оттолкнуть вторую звезду, сделав её уход из системы более вероятным.
«Ранее мы считали, что черные дыры формируются только при мощных взрывах сверхзвезд, однако это открытие подталкивает нас к пересмотру этой гипотезы», — объясняет Кевин Бердж.
Для изучения возможных сценариев формирования этой тройной системы команда ученых провела тысячи симуляций, пытаясь выяснить, как звезды могли сохранить стабильную орбиту, если одна из них превратилась в черную дыру. Наиболее вероятным объяснением стал процесс прямого коллапса — гипотетический сценарий, при котором звезда становится черной дырой без выброса энергии. Этот процесс изучен слабо, и новые данные о спутниках V404 Cygni могут дать важные подсказки для дальнейших исследований механизмов формирования черных дыр.
