• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
24.10.2024, 14:37
Дарья Губина
1 426

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
Предстоящие мероприятия
16 августа, 19:09
Адель Романова

Астрономы подсчитали, что с поверхности летящего по Солнечной системе межзвездного объекта 3I/ATLAS каждую секунду испаряется около 40 килограммов водяного льда. Такую сильную кометную активность он проявил, будучи в три с половиной раза дальше Земли от Солнца. По мнению ученых, это довольно необычно.

16 августа, 11:58
Александр Березин

Новый подход к быстрому поиску жизни может однозначно обнаруживать ее всего одним инструментом. Он уже есть на борту обоих действующих американских марсоходов. Правда, NASA может не захотеть воспользоваться этой возможностью.

17 августа, 11:56
Любовь С.

Чтобы понять, как именно мозг объединяет разные сенсорные сигналы, ученые проверили реакцию добровольцев на простые визуальные и слуховые стимулы, отслеживая изменения в движении точек на экране и в звуковых сигналах с помощью ЭЭГ. Результаты показали, что за обработку информации ответственны разные процессы, которые «сходятся» в едином механизме в решающий момент.

16 августа, 19:09
Адель Романова

Астрономы подсчитали, что с поверхности летящего по Солнечной системе межзвездного объекта 3I/ATLAS каждую секунду испаряется около 40 килограммов водяного льда. Такую сильную кометную активность он проявил, будучи в три с половиной раза дальше Земли от Солнца. По мнению ученых, это довольно необычно.

12 августа, 11:29
Юлия Трепалина

Влияет ли формат знакомства на качество последующих романтических отношений в паре? Научные данные на этот счет разнятся. Новое исследование по вопросу представила группа психологов из Польши, Австралии и Великобритании. В попытке понять, при каком сценарии удовлетворенность отношениями выше, а любовь крепче — когда двое нашли друг друга в Сети или познакомились в жизни, — ученые опросили свыше 6000 тысяч человек из разных стран.

16 августа, 11:58
Александр Березин

Новый подход к быстрому поиску жизни может однозначно обнаруживать ее всего одним инструментом. Он уже есть на борту обоих действующих американских марсоходов. Правда, NASA может не захотеть воспользоваться этой возможностью.

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.

22 июля, 14:44
ФизТех

Команда исследователей из Сколтеха, МФТИ, Института искусственного интеллекта AIRI и других научных центров разработала метод, позволяющий не просто отличать тексты, написанные человеком, от сгенерированных нейросетью, но и понимать, по каким именно признакам классификатор принимает решение о том, является ли текст генерацией или нет.  Анализируя внутренние состояния глубоких слоев языковой модели, ученые смогли выделить и интерпретировать численные признаки, отвечающие за стилистику, сложность и «степень уверенности» текста.

[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