• 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
18 августа, 16:39
Evgenia Vavilova

С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.

19 августа, 11:47
Марк Чернов

Восьмилетнее исследование привело к выводу, противоречащему популярным стереотипам о вреде цифровых гаджетов для подрастающего поколения. Большое количество времени, проведенного перед экранами смартфонов, компьютеров или телевизоров в детстве, оказалось напрямую связано с более высокими когнитивными способностями в подростковом возрасте.

19 августа, 07:43
Игорь Байдов

Археологи изучили одну из погребальных камер древнеегипетской гробницы и проследили, как менялась организация захоронений от XXV династии до птолемеевского периода. Исследователи пришли к выводу, что кажущийся беспорядок в гробнице на самом деле подчинялся определенной логике.

16 августа, 11:45
Татьяна Зайцева

В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.

17 августа, 12:59
Марк Чернов

Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.

17 августа, 06:33
Мария Азарова

У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий