• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
22.11.2024, 14:42
Адель Романенкова
1,6 тыс

Две похожие на Солнце звезды оказались возле черных дыр и выжили

❋ 4.8

Астрономы давно обратили внимание на необычные двойные системы, где желтые карлики благополучно обращаются вокруг черных дыр, причем на довольно близком расстоянии. Вопрос был даже не в том, что у относительно небольшой звезды такой опасный компаньон, а в том, как она может «дожить» до момента его появления.

Двойная система черной дыры и похожей на Солнце звезды в представлении художника
Двойная система черной дыры и похожей на Солнце звезды в представлении художника / © International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani

Черная дыра звездной массы — то, что когда-то было ядром очень массивного светила, чаще всего в десятки раз тяжелее Солнца. Такие долго не «живут»: иногда лишь за 10 миллионов лет в их ядрах полностью «перегорает» все термоядерное топливо.

Тогда уже ничто не может сдерживать гравитацию, которая стремится сжимать вещество. От этого сжатия ядро раскаляется, нагревает и раздувает окружающие слои. Звезда временно становится красным гигантом, а потом взрывается сверхновой — сбрасывает всю внешнюю оболочку. Ядро при этом «проваливается» само в себя: превращается в черную дыру.

Этот классический, повсюду наблюдаемый сценарий не позволяет представить себе, чтобы у черной дыры была «живая и невредимая» карликовая звезда-компаньон, тем более на близком расстоянии. По всем расчетам, крупная партнерша должна поглотить ее, еще будучи на стадии красного гиганта: стареющие звезды расширяются до огромных диаметров, и находиться рядом с ними в это время — верная гибель.

Именно поэтому так озадачивают астрономов, в частности, две системы, обнаруженные космической обсерваторией Gaia: BH1 и BH2. BH, как легко догадаться, означает black hole — «черная дыра». Черная дыра № 1 расположена в 1560 световых годах от нас, в созвездии Змееносца, № 2 — в 3800 световых лет от Земли, в созвездии Центавра. Масса у них очень похожая: 9,6 и 8,9 массы Солнца.

И у одной, и у второй есть компаньоны, причем в обоих случаях это звезды «весом» примерно с наше светило. Обе еще «живы», правда, вторая уже завершает основной этап своей эволюции и превратилась в красного гиганта. Но все равно это по своему типу солнцеподобная звезда.

Интересно, что эти «солнца» расположились к своим черным дырам очень близко: у BH1 звезда находится почти на расстоянии Земли от Солнца, у BH2 — там, где в Солнечной системе Юпитер. При этом «прародительницы» этих черных дыр были звездами огромных масс: к примеру, BH2 была ядром светила «весом» в 92 Солнца, и BH1 совершенно точно имела массу больше 50 Солнц. Как они при таких габаритах не «съели» компаньонов еще до своей «смерти» или не выбили их из системы после того, как вспыхнули сверхновыми, — интересный вопрос.

Система Gaia BH2, состоящая из черной дыры и солнцеподобной звезды / © Legacy Surveys / D.Lang (Perimeter Institute) & Meli thev — Own work

Команда астрономов из Швейцарии, США, Испании и Греции предложила ответ. В своей статье (доступна на сервере препринтов arXiv.org) ученые поделились расчетами, из которых выходит, что эти огромные «прародительницы» черных дыр красными гигантами никогда не были: к моменту «перегорания» ядра они давно растеряли большую часть своего вещества «по дороге».

В космосе наблюдают такие примеры, их называют звездами Вольфа — Райе (в честь французских астрономов-первооткрывателей). Эти светила изначально тяжеловесны, но они как будто не в силах удерживать в себе такую массу и постепенно исторгают ее. Один из самых эффектных примеров — WR 124, окруженная тяжелой «тучей» собственного выброшенного вещества, хотя она при этом сверхновой не взрывалась.

Как объяснили астрономы, при таком сценарии к моменту своего конца как звезды у BH2 должно было остаться массы всего примерно на 11 Солнц. Пару солнечных масс отбросило прочь, а остальное «схлопнулось» в черную дыру.

Моделирование показало, что в принципе все это вполне позволяет желтым карликовым компаньонам продолжать спокойно «жить», пока с их гигантскими «братьями» происходят все эти трансформации. Кстати, маломассивные звезды «сжигают» в себе водород миллиарды лет, так что для них метаморфозы тяжеловесов — мимолетное воспоминание.

Наблюдаемая ситуация порождает и более интересный вопрос: значит ли это, что планеты у солнцеподобных звезд тоже могут пережить подобное соседство и впоследствии существовать близ черной дыры? Однако пока астрономические инструменты недостаточно эффективны, чтобы уверенно обнаруживать планеты на таких расстояниях.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Окончила факультет журналистики МГУ имени М.В. Ломоносова. Начинала в 2002 году как корреспондент и редактор новостного вещания на различных телеканалах, позже стала автором новостей науки и технологий в сетевых изданиях.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
2 февраля, 08:40
Любовь С.

Астрономы впервые напрямую связали основание гигантского джета с «тенью» впервые «сфотографированной» сверхмассивной черной дыры M87*. Анализ данных, полученных с помощью Телескопа горизонта событий (EHT), позволил проследить, где именно формируется релятивистская струя и лучше понять механизмы ее возникновения.

2 февраля, 12:59
Редакция Naked Science

С середины XX века мирный атом ассоциируют прежде всего с АЭС. Но при всей важности последних иногда за ними не видят многие другие сферы применения атомных технологий — от транспорта до лечения заболеваний и применения в сельском хозяйстве, новых технологий получения сложных материалов и производства аккумуляторов. Всего на неэнергетические цели на планете работают 223 реактора. Попробуем разобраться, чем они занимаются и какие еще направления находятся в фокусе атомной отрасли.

2 февраля, 10:41
ПНИПУ

Число устойчивых к антибиотикам инфекций растет на 15% в год, унося миллионы жизней. Схожая проблема есть в онкологии. Существующие методы лечения — комбинированная и точечная терапия — несовершенны: первая слишком токсична, а вторая теряет эффективность из-за мутаций. Перспективная альтернатива — молекулярные гибриды, атакующие болезнь сразу по нескольким направлениям. Однако их создание сдерживает фундаментальное ограничение: современные технологии не могут придать этим молекулам стабильную 3D-форму, необходимую для точного воздействия. Чтобы решить эту проблему, ученые Пермского Политеха разработали метод, который заставляет гибридную молекулу самостоятельно принимать нужную трехмерную структуру. Это позволило получить новые соединения с потенциальным противоопухолевым и противовоспалительным действием.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

27 января, 13:01
Александр Березин

Кэтлин Рубинс выступила перед комитетом Национальных академий США и рассказала, что не так с новыми скафандрами для близкой высадки американцев на Луне. Учитывая ее 300-дневный опыт пребывания в космосе, критика выглядит довольно обоснованной. В прошлом году Рубинс ушла с поста руководителя отделения внекорабельной деятельности отдела астронавтов, где она участвовала в разработке новых лунных скафандров.

29 января, 19:38
Александр Березин

Некоторые исследователи предполагали, что по мере исчезновения морского льда белые медведи потеряют кормовую базу и начнут умирать от истощения. Однако их популяция, живущая в районе максимального исчезновения морского льда, напротив, существенно прибавила в весе.

12 января, 15:39
Александр Березин

От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно