• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
22.11.2024, 14:42
Адель Романенкова
1 569

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
22 августа, 10:48
ПНИПУ

К 2025 году около 30 стран приняли программы по развитию водородной энергетики, а совокупный объем инвестиций в эту область превысил 150 миллиардов долларов. Эксперты полагают, что замена дизельных авто на водородные снизит выбросы на 80-90%, а водородные самолеты способны уменьшить углеродный след на 50-75%. Но при использовании водорода в двигателях внутреннего или внешнего сгорания, происходит взаимодействие с металлом, что наиболее опасно при высоких температурах. Это может вызвать их разрушение, в результате чего возникает риск пожара или взрыва с тяжелыми последствиями для пассажиров. Ученые Пермского Политеха впервые выяснили, как водород влияет на металлы в условиях экстремальных температур (800 градусов и выше), в которых работают двигатели самолетов и машин. Это продвинет авиационную, машиностроительную и нефтегазовую отрасли в безопасном использовании водорода в качестве источника энергии.

22 августа, 14:45
Игорь Байдов

Ученые обнаружили косвенные доказательства существования мира размером с Землю за орбитой Нептуна. Эта гипотетическая планета отличается от предполагаемой Девятой планеты не только размером, но и гравитационным влиянием на другие объекты.

22 августа, 13:09
Юлия Трепалина

Большие кошки (Pantherinae) обычно охотятся на животных своего или меньшего размера. У снежных барсов, как выяснилось, другие предпочтения. Новое исследование показало, что ирбисы чаще нападают на взрослых горных козлов, которые как минимум вдвое превосходят хищников в весе. Ученые объяснили, с чем может быть связан такой выбор добычи.

22 августа, 10:48
ПНИПУ

К 2025 году около 30 стран приняли программы по развитию водородной энергетики, а совокупный объем инвестиций в эту область превысил 150 миллиардов долларов. Эксперты полагают, что замена дизельных авто на водородные снизит выбросы на 80-90%, а водородные самолеты способны уменьшить углеродный след на 50-75%. Но при использовании водорода в двигателях внутреннего или внешнего сгорания, происходит взаимодействие с металлом, что наиболее опасно при высоких температурах. Это может вызвать их разрушение, в результате чего возникает риск пожара или взрыва с тяжелыми последствиями для пассажиров. Ученые Пермского Политеха впервые выяснили, как водород влияет на металлы в условиях экстремальных температур (800 градусов и выше), в которых работают двигатели самолетов и машин. Это продвинет авиационную, машиностроительную и нефтегазовую отрасли в безопасном использовании водорода в качестве источника энергии.

22 августа, 14:45
Игорь Байдов

Ученые обнаружили косвенные доказательства существования мира размером с Землю за орбитой Нептуна. Эта гипотетическая планета отличается от предполагаемой Девятой планеты не только размером, но и гравитационным влиянием на другие объекты.

20 августа, 10:44
ПНИПУ

По данным ВЦИОМ за последние годы, примерно 71% россиян периодически используют различные народные методы лечения, независимо от возраста, пола и места проживания. При этом исключительно традиционного целительства придерживаются около 6%, а около 40% — сочетают официальную медицину с «бабушкиными» способами. Среди них — чайный гриб или комбуча — напиток, который служит источником витаминов группы B, полезных кислот и ферментов, укрепляющих иммунитет. Известно о его положительном воздействии на метаболизм глюкозы и здоровье печени, что особенно полезно для диабетиков. Но традиционно он готовится из чая с добавлением большого количества сахара. Чтобы расширять практическую пользу, в том числе для больных диабетом, ученые ПНИПУ разработали состав настоя, который делает его доступным для больных диабетом и при этом не теряет своих главных свойств.

25 июля, 07:47
Адель Романова

Прибывшая из межзвездного пространства предполагаемая комета 3I/ATLAS движется по траектории, максимально удобной для гравитационных маневров управляемого корабля, при этом возможность ее отслеживания с Земли практически минимальна. По мнению некоторых ученых, такое «поведение» объекта наводит на определенные мысли.

6 августа, 20:59
Татьяна Пичугина

Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.

30 июля, 08:08
Редакция Naked Science

Возраст находок — около 5500 лет, они лежат во множестве круглых ям, чьи стены укреплены кирпичом. Среди обнаруженных орудий из кремня есть и сотни неиспользованных, которые могут быть ритуальным подношением богам.

[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