Шаровое скопление M22 — это плотный рой из сотен тысяч звёзд, который висит в нашей галактике как светящийся улей. В такой тесноте звёзды часто сталкиваются и обмениваются партнёрами, но крупные объекты, например чёрные дыры, долго не задерживались — считалось, что их вышвыривает гравитацией. Новое исследование показывает, что одна чёрная дыра всё-таки сумела остаться.
Астрономы навели на M22 сразу три инструмента: радиотелескоп VLA, космический телескоп Hubble и рентгеновскую обсерваторию Chandra. Среди восьми найденных радиоисточников выделился VLA22: его радио- и рентгеновская яркость легли точно на линию, по которой обычно узнают спокойные чёрные дыры в паре со звездой. Радиоспектр у него умеренно крутой, а рентгеновское излучение становится жёстче — как у систем, где чёрная дыра понемногу втягивает вещество звезды-соседки.
Рядом с VLA22 заметили две возможные звезды-компаньона: яркую звезду главной последовательности и тусклую субгигантскую или красную гигантскую звезду. Похоже, это двойная система с довольно долгим орбитальным периодом — звезда и чёрная дыра кружат друг вокруг друга неспешно, как два танцора, взявшиеся за руки на просторной сцене.
Открытие VLA22 поддерживает недавние модели, по которым чёрные дыры звёздной массы могут удерживаться в шаровых скоплениях в течение всего времени жизни Вселенной. Вдобавок ещё один источник, VLA19, показал перевёрнутый радиоспектр — такой бывает у компактной струи, бьющей из окрестностей чёрной дыры. Третий источник, VLA40, тоже лёг на нужную линию, но для уверенности нужны дополнительные наблюдения.
Шаровое скопление M22 видно даже в небольшой телескоп: оно находится в созвездии Стрельца и выглядит как туманное пятнышко, хотя на самом деле состоит из сотен тысяч звёзд.