Астрономы МГУ открыли изменение орбитального периода уникального галактического объекта SS 433, благодаря чему они уточнили его массу и подтвердили, что один из компонентов системы – чёрная дыра.

Высокоточные измерения орбитальной кривой блеска на новых телескопах Кавказской горной обсерватории ГАИШ МГУ привели астрономов к открытию изменения орбитального периода и эллиптичности орбиты невидимого компаньона в системе SS 433. В свою очередь это позволило сделать оценку его массы. Она оказалась не менее семи масс Солнца, что надежно подтверждает его природу как черной дыры. Результаты опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.
Система SS 433 в представлении художника (изображение NASA).

Объект SS 433, открытый в конце 1970-х годов, представляет собой тесную двойную звёздную систему из обычной звезды массой в дюжину солнечных масс и невидимого в оптическом диапазоне компонента, который может быть чёрной дырой или нейтронной звездой. Период их обращения примерно две недели. Расположена система в нашей Галактике на расстоянии примерно 18 000 световых лет. Гравитация невидимки срывает вещество с видимой звезды, которое закручивается в так называемый аккреционный диск вокруг чёрной дыры. Материал диска разгоняется, нагревается и из его центральных областей вырываются узкие релятивистские струи плазмы – джеты – со скоростью в четверть световой. Мощность излучения джетов в полмиллиона раз превышает светимость нашего Солнца. Наблюдаемая картина близка к тому, что астрономы видят для квазаров – сверхмассивных чёрных дыр в центрах галактик, только в миниатюре. Поэтому астрономы назвали такие объекты микроквазарами.
На протяжении 40 лет астрофизики спорили о природе невидимого компактного объекта в SS 433. Косвенные данные, в том числе наблюдения в жёстком рентгеновском диапазоне с борта космической обсерватории ИНТЕГРАЛ (ЕКА, НАСА, Роскосмос), указывали, что это, скорее всего, чёрная дыра. Открытие астрономов МГУ окончательно это подтвердило. Чёрная дыра в SS 433 – остаток массивной звезды, которая вспыхнула как сверхновая примерно 20 000 лет тому назад. Теперь там находится туманность Ламантина (W50), в центре которой и находится микроквазар.

Научный руководитель ГАИШ МГУ и один из авторов работы академик Анатолий Черепащук отметил, что эллиптичность орбиты в SS 433 (её вытянутость немного больше, чем у орбиты Земли вокруг Солнца) представляет собой нетривиальный факт. Он позволяет понять эволюционный статус системы и может объяснить, почему аккреционный диск вокруг чёрной дыры прецессирует (поворачивается) с периодом чуть более 5 месяцев. Это покачивание приводит к тому, что джет, как луч фонарика, то поворачивается к Земле, то от неё, приводя к регистрации всплесков излучения. Предположительно это связано с прецессией оптической звезды, ось вращения которой повернута относительно орбитального вращения.
Астрономы продолжают наблюдать этот уникальный космический объект и надеются на новые открытия.