• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
24.10.2024, 14:37
Дарья Губина
1,5 тыс

Астрономы впервые нашли тройную систему с черной дырой, возникшей без сверхновой

❋ 6.1

Большинство черных дыр находится в паре с нейтронной звездой или другой черной дырой. Неудивительно, ведь черные дыры образуются из массивных звезд после их взрыва сверхновой, которая «расталкивает» всех мелких компаньонов. Теперь ученые нашли тройную систему из двух звезд и черной дыры, которая образовалась без вспышки сверхновой.

V404 Лебедя — тройная система из черной дыры и двух звезд. В представлении художника / © Jorge Lugo
V404 Лебедя — тройная система из черной дыры и двух звезд. В представлении художника / © Jorge Lugo

Когда массивная звезда взрывается сверхновой и в ее центре происходит гравитационный коллапс в нейтронную звезду или черную дыру, объект выбрасывает огромное количество энергии и материи. Если бы весь этот процесс был идеально симметричным, остаток звезды просто «схлопывался» бы. На практике же выброс обычно дает объекту мощный начальный «толчок» (natal kick). С одной стороны, он «помогает» образованию компактного объекта. С другой — из-за «толчка» объект может даже вылететь из системы. Как минимум перестраиваются орбиты его компаньонов.

Теоретические расчеты показали, что черные дыры звездной массы могут образовываться без сверхновой и без мощного «толчка». В стремлении рассчитать минимальный «толчок», необходимый для образования черной дыры, астрономы изучают системы с черными дырами.

Особенно интересны системы, в которых компактный объект поглощает соседа, — это рентгеновские двойные. Изучая их, исследователи пришли к выводу, что совсем уж сильный «толчок», более 100 километров в секунду, возникает редко. Наконец, они нашли систему, где черная дыра образовалась будто бы чистым гравитационным коллапсом.

V404 Лебедя — система, расположенная примерно в восьми тысячах световых лет от Земли. В ней находится одна из первых подтвержденных в истории черных дыр, которую описали еще в 1992 году. Как следствие, она считается одной из самых изученных. Тем удивительнее новое открытие.

Авторы исследования искали новые черные дыры, когда им попался снимок V404 Лебедя. Они обратили внимание, что близко к системе V404 Лебедя расположена еще одна яркая точка. Проверив скорость и направление движения этой звезды по каталогу обзора Gaia, ученые пришли к выводу, что она входит в систему V404 Лебедя. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Оказалось, V404 Лебедя — тройная система, в центре которой находится плотная пара из черной дыры и поглощаемой звезды, а в 3,5 тысячи астрономических единиц от них летает еще одна звезда. Центральная пара летает на расстоянии 0,14 астрономической единицы (среднее расстояние от Солнца до Земли) друг от друга, то есть в два раза ближе, чем Меркурий к Солнцу. Третий компаньон расположен в 25 тысяч раз дальше, чем расстояние между парой, или в 90 раз дальше, чем Плутон от Солнца.

Снимок системы V404 Лебедя, сделанный Pan-STARRS. «Карта» движения ближайших к системе звезд. Внизу иллюстрация того, насколько сильно нужно увеличить центральную пару V404 Лебедя, чтобы различить черную дыру и звезду / © Burdge et al Nature (2024)

Чтобы собрать полный портрет системы, особенно «внешней» звезды, группа ученых совместила данные наблюдений VLT, обзора Gaia, системы телескопов Pan-Starrs, обсерватории «Джемини», обсерватории Кека и космического телескопа «Хаббл». Так астрономы выяснили, что возраст третьего компаньона и, как следствие, всей системы — от трех до пяти миллиардов лет. «Внешняя» звезда в 1,2 раза массивнее и в 1,85 раза больше по радиусу Солнца. Главное, ее существование накладывает ограничения на историю активности черной дыры.

«Представьте, что вы тянете воздушного змея, но вместо прочной веревки у вас паутинка. Если потянуть слишком сильно, паутинка порвется, и вы потеряете змея. Гравитация похожа на эту очень слабую нить. Если сделать что-либо резкое с внутренней двойной, вы потеряете внешнюю звезду», — объяснил один из авторов нового исследования Кевин Бердж из Массачусетского технологического университета (США).

С помощью компьютерного моделирования ученые показали, что система всегда «выживает», когда черная дыра формируется коллапсом без сверхновой и без «толчка». Это противоречит современным моделям, в которых такое возможно лишь в случае крайне массивных объектов, а в этой системе черная дыра массой около девяти солнечных масс, то есть ниже теоретического порога.

Если бы V404 Лебедя была в 1,5 раза дальше, Gaia не смогла бы различить движение третьего компаньона. Если бы он был на 10 процентов массивнее или на 20 процентов менее массивным, то был бы слишком тусклым для инструментов Gaia .

Возможно, таких систем много, и третьи компаньоны есть у многих черных дыр звездой массы, просто наши инструменты их не видят. Более того, как отметили авторы новой работы, у большинства рентгеновских двойных с черной дырой в составе могут быть такие соседи. Нужно лишь внимательнее присмотреться к этим объектам.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
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
12 марта, 07:55
Игорь Байдов

Каждую весну оплодотворенные матки шмелей выходят из зимовки и основывают новые колонии. Но как они умудряются выжить, если во время «спячки» их подземное убежище часто подтапливают талые или дождевые воды? Первыми на этот вопрос в 2024 году ответила команда канадских биологов. Они выяснили, что шмели способны безопасно проводить под водой до недели. Теперь другая группа ученых решила выяснить, какой именно физиологический механизм стоит за этим феноменом.

13 марта, 13:03
ФизТех

Антиген стволовых клеток простаты (PSCA) — это белок, который участвует в патогенезе заболеваний предстательной железы. Его вторая роль касается развития болезни Альцгеймера и других неврологических патологий. Новая статья ученых из МФТИ и ИБХ РАН с соавторами описала структуру PSCA, его фармакологические свойства и участие в нейровоспалении, что поможет создать новые лекарства. 

12 марта, 13:30
Александр Березин

Существует мнение, что астронавты в космосе — «балласт». Но на практике в сложных условиях именно люди выполняют ключевую работу, а автоматы резко уступают им по возможностям. Поэтому научных работ по итогам лунных экспедиций людей было больше, чем по итогам работы на Луне всех автоматов за всю историю. Несмотря на это, существует серьезная вероятность того, что у нового американского средства доставки людей на Луну не будет возможности ручной посадки.

10 марта, 14:47
ФизТех

Коллектив климатологов из Института географии РАН, Института физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН и МФТИ разобрал одну из самых загадочных страниц климатической летописи: почему Арктика так резко потеплела в первой половине XX века, причем особенно сильно зимой. Ученые оценили, какую долю в тех температурных скачках могли сыграть «внутренние ритмы» атмосферы и океана Северного полушария и почему ответ меняется в зависимости от того, как именно отделять естественные колебания климата от внешних факторов вроде роста парниковых газов и загрязнения воздуха аэрозолями.

12 марта, 07:55
Игорь Байдов

Каждую весну оплодотворенные матки шмелей выходят из зимовки и основывают новые колонии. Но как они умудряются выжить, если во время «спячки» их подземное убежище часто подтапливают талые или дождевые воды? Первыми на этот вопрос в 2024 году ответила команда канадских биологов. Они выяснили, что шмели способны безопасно проводить под водой до недели. Теперь другая группа ученых решила выяснить, какой именно физиологический механизм стоит за этим феноменом.

8 марта, 10:58
Татьяна Зайцева

Согласно гипотезе о так называемой Еврогондване, в эпоху динозавров Европа, как часть северного суперконтинента Лавразия, еще не полностью отделилась от южного суперконтинента Гондвана и животные могли свободно мигрировать между Европой и Африкой. Однако новый анализ найденных в Венгрии костей первобытного крокодила показал, что его сходство с гондванскими видами обусловлено не близким родством, а схожим образом жизни.

3 марта, 14:06
Александр Березин

В ноябре 2025 года при взлете российской ракеты с Байконура к МКС с существенной высоты упала кабина обслуживания 8У216. Поскольку в 2010-х годах из экономии средств у нас отказались от дублирования стартовых площадок, это создало ситуацию временной невозможности пилотируемых полетов. Теперь, всего через три месяца после происшествия, «Роскосмос» смог решить проблему, поставив запасную кабину обслуживания, найденную на складах Минобороны. Весенние пуски к МКС, запланированные ранее, теперь имеют шансы пройти в срок.

5 марта, 08:10
Александр Березин

Одна сторона сыплет более дорогими и сложными баллистическими ракетами, другая — относительно дешевыми крылатыми. Но при этом первая на порядок беднее второй. А что у них с технологическим уровнем для наземной войны, и почему, кстати, глава второй избегает даже самого этого слова? Попробуем разобраться в реальных возможностях военных машин сторон потенциально самого опасного конфликта 2026 года.

28 февраля, 16:50
Игорь Байдов

В той части Пиренеев, которые находятся на территории Испании, исследователи обнаружили первые доказательства добычи золота в эпоху Римской империи. На месте древних рудников нашли сложные гидравлические сооружения и остатки водохранилища, возраст которых определили с помощью метода оптического датирования. Открытие прольет свет на инженерные приемы римлян и поставит точку в многолетнем споре: действительно ли римляне добывали золото в этом регионе.

[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