По словам Томера Шенара, руководителя исследования, научного сотрудника Амстердамского университета в Нидерландах, команда впервые собралась вместе, чтобы сообщить об открытии черной дыры, а не опровергнуть его. Ученые обнаружили, что звезда, породившая черную дыру, исчезла без каких-либо признаков мощного взрыва.

"Мы нашли иголку в стоге сена", — говорит Шенар. Хотя были предложены и другие подобные кандидаты в черные дыры, команда утверждает, что это первая "спящая" черная дыра звездной массы, которая была однозначно обнаружена за пределами галактики Млечный Путь. Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Черные дыры звездной массы образуются, когда массивные звезды достигают конца своей жизни и коллапсируют под действием собственной гравитации. В системе, состоящей из двух звезд, вращающихся вокруг друг друга, этот процесс оставляет после себя черную дыру на орбите со светящейся звездой-компаньоном. "Спящие" черные дыры отличаются малым количеством рентгеновского излучения, которое обычно помогает ученым обнаружить черную дыру. 

Открытие было сделано благодаря шести годам наблюдений, проведенных с помощью "Очень большого телескопа" Европейской южной обсерватории (ESO).

"Невероятно, что мы почти не знаем о каких-либо спящих черных дырах, учитывая то, насколько распространенными их считают астрономы", — объясняет соавтор Пабло Маршан из Левенского католического университета. Недавно обнаруженная черная дыра по меньшей мере в девять раз превышает массу Солнца и вращается вокруг горячей голубой звезды, масса которой в 25 раз превышает массу Солнца.

Спящие черные дыры особенно трудно обнаружить, поскольку они мало взаимодействуют с окружающей средой. По словам соавтора исследования, научного сотрудника ESO в Германии Юлии Боденштайнер, поиск двойных систем с черными дырами занял у команды более двух лет, и найденная система VFTS 243 является наиболее убедительным на сегодняшний день кандидатом.

Чтобы найти VFTS 243, команда изучила почти 1000 массивных звезд в районе туманности Тарантул Большого Магелланова Облака. Идентифицировать черные дыры чрезвычайно сложно, поскольку находка может оказаться каким-то другим космическим телом.

"Как исследователь, разоблачивший в последние годы потенциальные черные дыры, я крайне скептически отнесся к этому открытию", — говорит Шенар.

Скептицизм поначалу разделял соавтор исследования Карим Эль-Бадри из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, которого коллеги-астрономы прозвали "разрушителем черных дыр". Но, когда Томер попросил перепроверить выводы, Эль-Бадри не смог найти правдоподобного объяснения данным, не связанным с черной дырой.

Открытие позволяет команде получить уникальную информацию о процессах, сопровождающих образование черных дыр. Астрономы считают, что черная дыра звездной массы образуется в результате коллапса ядра умирающей массивной звезды, но остается неясным, сопровождается ли это мощным взрывом сверхновой.

"Звезда, сформировавшая черную дыру в VFTS 243, похоже, полностью разрушилась без каких-либо признаков предыдущего взрыва, — объясняет Шенар. — Доказательства этого сценария "прямого коллапса" появились недавно, но наше исследование, возможно, дает одно из самых прямых указаний. Это имеет огромное значение для происхождения слияний черных дыр в космосе".

Несмотря на то, что команда сама носит прозвище "полиция черных дыр", ученые приветствуют детальный разбор их исследования и надеются, что их работа позволит открыть другие черные дыры звездной массы, вращающиеся вокруг массивных звезд. По прогнозам, их в Млечном Пути и Магеллановых Облаках могут быть тысячи.