Астрономам из США, Германии и Израиля удалось точно определить массу чёрной дыры, входящей в состав звёздной системы в другой галактике. Невидимый объект в рентгеновской системе M33 X-7, расположенной в галактике М33 на расстоянии 3 миллионов световых лет от нас, оказался 14-17 раз массивнее Солнца.
Чёрные дыры не излучают света (если забыть о квантовых эффектах в окрестности горизонтов событий), поэтому обнаружить их присутствие довольно сложно. Задача значительно упрощается, если дыра входит в состав двойной звёздной системы и «питается» веществом с компаньона. При приближении к чёрной дыре газ разогревается и ярко светит в рентгеновском диапазоне.
M33 X-7 особенно удобна для измерений, поскольку рентгеновский источник периодически затмевается обычной звездой. Это означает, что мы смотрим на их орбиту практически «с ребра». И если для других источников по периоду и скорости вращения можно определить лишь нижнюю границу массы, то в данном случае оказалось возможным измерить её точное значение – 15,5 масс Солнца с погрешностью в 1,5 массы Солнца.
Это рекордное значение массы чёрной дыры, образовавшейся в результате эволюции звезды – чёрные дыры в центрах галактик, массы которых составляют миллионы и миллиарды солнечных не в счёт, так как образуются они совсем другим способом. До сих пор крупнейшие чёрные дыры имели массы примерно в десяток масс Солнца (правда, надо учитывать, что эти измерения в большинстве случаев – лишь нижняя граница массы).
Однако астрономы, которые должны были бы радоваться рекорду, озадачены. Дело в том, что такая массивная чёрная дыра не могла образоваться в результате звёздной эволюции: расчёты показывают, что самые массивные звёзды за свою короткую жизнь выметают своим собственным светом со своей поверхности так много массы, что на образование чёрной дыры остаётся лишь около десятка солнц газа. Возможно, считают учёные, дело в необычном химическом составе звезды-прародителя — в нём очень мало тяжёлых химических элементов, так что излучение не слишком активно сметало газ.