• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
24.10.2024
Дарья Губина
1 405

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
Сегодня, 15:35
Губкинский университет

Исследования ученых РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина подтвердили, что технология производства авиационного топлива SAF из растительных лигноцеллюлозных отходов позволит снизить выбросы углекислого газа на 75% по сравнению с нефтяным керосином.

Сегодня, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

Сегодня, 08:01
Адель Романова

На стыке трех литосферных плит у Красного моря заметили необычный вулканический процесс: где-то магма поднимается равномерным потоком, где-то — по частям. По мнению геологов, такой «пульс» вызван тем, что в некоторых местах магма с большим трудом пытается пробиться на поверхность.

28 июня, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

27 июня, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

29 июня, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня, 13:20
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

19 июня, 13:42
ЮФУ

В ЮФУ придумали новый остроумный способ тестировать ИИ на способность работать в реальных ситуациях использования русского языка. Исследователи искусственного интеллекта из МИИ ИМ ЮФУ предлагают использовать интеллектуальные языковые игры, как пример — заставлять ИИ отвечать на вопросы из архива телевикторины «Что? Где? Когда?» и «Своей игры». Инициативу прокомментировал опытный игрок.

[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