• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.12.2023, 17:35
Дарья Губина
3,3 тыс

Астрофизики смоделировали эволюцию Солнца с черной дырой вместо ядра

❋ 1.3

Авторы новой работы предположили, что некоторые звезды сформировались вокруг первичных черных дыр небольшой массы. Они рассчитали, как может выглядеть жизнь таких звезд, и пришли к выводу, что в центре Солнца может быть черная дыра.

Звезда с черной дырой
Структура звезды с черной дырой в центре / © MPA, Wikimedia, Creative Commons / Автор: Godefridus Victorinus

Черные дыры, которые по массе сопоставимы со звездами, формируются при коллапсе ядра массивной звезды после ее смерти или при слиянии таких звезд. Астрономы встречают подобные объекты в процессе наблюдений, а вот черные дыры массой с планету или спутник им не попадаются, что неудивительно, ведь эти объекты должны быть очень маленькими. Тем не менее, по словам некоторых ученых, небольшие черные дыры могли сформироваться сразу после Большого взрыва.

Первичные черные дыры — строго гипотетические объекты. Предполагается, что они могли образоваться напрямую при коллапсе вещества в образовавшихся случайно чрезвычайно плотных областях молодой Вселенной. Причем, по расчетам, их могло быть довольно много.

За прошедшие миллиарды лет маленькие черные дыры массой до 1012 килограммов должны были «испариться» излучением Хокинга. А вот более массивные не должны были сильно измениться в своей массе. Поэтому есть предположения, что первичные черные дыры массой 1014-1020 килограммов (сопоставимо с массой астероидов) могут составлять часть темной материи. При такой массе они должны быть размером с атом водорода.

Идея, что некоторые из таких первичных черных дыр могли оказаться в центре звезд, не нова. Еще Стивен Хокинг в 1971 году рассчитал, что Солнце могло поглотить подобный объект массой до 1014 килограммов, и тогда часть его светимости можно объяснить аккрецией на поверхность первичной черной дыры.

Конечно, в центре нашей звезды с высокой вероятностью нет черной дыры, но Эрл Беллингер из Института астрофизики Макса Планка (Германия) решил смоделировать теоретическую эволюцию такого тела. По словам ученого, на эту идею его навела песня Black Hole Sun группы Soundgarden. Результаты работы опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

Беллингер и его коллеги рассчитали, что черная дыра массой с Цереру или Плутон (около 1021 килограммов), попавшая в центр звезды, сможет значительно нарастить свою массу всего за несколько сотен миллионов лет. При этом падающая в дыру материя сформирует диск, который за счет трения разогреется и начнет светиться.

Изменение яркости Бетельгейзе в 2019-2020 годах. Бетельгейзе — красный сверхгигант. Ее эволюция завершится взрывом сверхновой. Из остатка образуется нейтронная звезда или черная дыра / © ESO, M. Montargès et al..

По словам соавтора статьи Мэтта Каплана, физика-теоретика из Университета штата Иллинойс (США), когда объект достигнет массы Земли (порядка 1024 килограммов), звезда превратится в объект, который получает большую часть своей энергии от черной дыры. Исследователи предложили назвать такие тела «звездами Хокинга».

По результатам их моделирования получилось, что черная дыра в центре незначительно влияет на первые этапы эволюции звезды. Поэтому и Солнце может быть «звездой Хокинга» с первичной черной дырой астероидной массы в центре.

Авторы сделали вывод, что такой объект может продержаться миллиарды лет в форме субсубгиганта или красного страгглера. Они также предположили, что отличить «звезды Хокинга» от обычных звезд можно по вибрациям на поверхности.

Важно сказать, что ученые рассмотрели лишь приблизительные сценарии эволюции таких звезд при разных массах первичных черных дыр, причем используя программы моделирования, в которых не предусмотрена физика аккреции микроскопических черных дыр. И поэтому они призвали создателей добавить возможность таких теоретических расчетов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
8 июля, 13:25
Александр Березин

Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?

7 июля, 08:30
ПНИПУ

Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.

6 июля, 11:29
РНФ

Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.

4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

7 июля, 08:30
ПНИПУ

Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий