Астрономи откриха първата тройна звездна система с черна дупка

Сензационният „Проблем с трите тела” на китайския писател на научна фантастика Лиу Сисин ясно показа колко нестабилна и следователно рядко явление във Вселената може да бъде звездна система от три обекта със звездна маса. Още по-изненадващо беше откриването на такава система, в центъра на която за първи път беше открита черна дупка.

Източник на информация за откритието са данни, събрани от европейския астрометричен сателит Gaia. Това устройство създава динамичен триизмерен каталог на звездите в Млечния път и малко отвъд него. Gaia определя вектора и скоростта на движение на звездите, което прави възможно определянето на гравитационно свързани обекти и идентифицирането на двойни и дори тройни системи.

Според измерванията на Gaia системата, първоначално смятана за двоична система, V404 Cygni, включва и трета звезда. Системата е на 7800 светлинни години от Земята. Недалеч от компактния център под формата на черна дупка със звездна маса и близка звезда, разкъсана от нея с орбитален период от 6,5 дни, има трета звезда, очевидно гравитационно свързана със системата.

Нюансът е, че тази звезда се намира на разстояние 3500 AU. от черна дупка и прави пълен оборот около нея за 70 хиляди години. Тази звезда е била видима и преди, но само измерванията на Gaia успяха да покажат връзката ѝ с двата централни обекта.

Всъщност в такава конфигурация прословутата задача на трите тела се решава по положителен начин - такава система ще бъде гравитационно стабилна за условно безкрайно дълго време. Същността на откритието е друга - гравитационното свързване на третата далечна звезда с централната двойка е толкова слабо, че в тази ситуация изглежда невъзможно.

Факт е, че централната черна дупка трябва да се е образувала в резултат на експлозия на свръхнова, да е отхвърлила външната си обвивка и да се е сринала заедно с ядрото си. Всички тези бурни прояви на теория трябва да прекъснат слабата гравитационна връзка с третата звезда.

Моделирането на ситуацията със системата Cygnus V404 показа, че колапсът на централната звезда навътре е най-вероятният сценарий за описание на това, което астрономите са видели в данните от Gaia и последващите наблюдения на системата. Веднага възниква въпросът: дали това е просто късмет или тройните системи с черни дупки са незаменим или често срещан етап в еволюцията на черните дупки? Само последващи наблюдения могат да отговорят на този въпрос.