31.08.2018
Редакция Naked Science
1 330

Черные дыры способны ненадолго возрождать мертвые звезды

Исследование физика из Чарлстонского колледжа поможет ученым получить новые данные о черных дырах промежуточной массы и событиях, окружающих их.

john-grello-space-0011
©Wikipedia

Исследование Криса Фрэджайла, которое готовится к публикации в журнале The Astrophysics Journal, сосредоточено на звездах или других небесных объектах, движущихся слишком близко к черной дыре, в результате чего их разрывает на части ее чудовищными приливными силами. Во время такого события приливного разрушения разрываемый объект одновременно сжимается и растягивается в противоположных направлениях. Если объектом оказывается белый карлик — мертвое ядро солнцеподобной звезды, — сжатия может оказаться достаточно, чтобы на короткий срок возобновить термоядерную реакцию, в некотором смысле возвращая звезду к жизни, но лишь на несколько секунд.

 

Фрэджайл утверждает: чтобы это произошло, белому карлику необходимо пройти относительно близко (внутри «приливного радиуса») к черной дыре промежуточной массы — в пределах от 1000 до 10 тысяч масс Солнца. Дело в том, что размер черной дыры (и ее приливной радиус) соотносится с ее массой. Если масса черной дыры слишком мала, ее приливной радиус меньше размера белого карлика, то он ее просто поглотит. Если масса черной дыры велика, она будет настолько огромной, что белый карлик упадет в нее, прежде чем приливные силы его разорвут.

 

Хотя уже удалось обнаружить множество сверхмассивных черных дыр и черных дыр звездной массы, Фрэджайл говорит, что данных о существовании их промежуточных «кузенов» пока недостаточно.

 

«Важно знать, сколько черных дыр промежуточной массы существует, это поможет ответить на вопрос, откуда берутся сверхмассивные черные дыры, — рассказывает ученый. — Обнаружение черных дыр промежуточной массы при помощи событий приливного разрушения стало бы серьезным продвижением в этом вопросе».

 

Компьютерная симуляция уничтожения белого карлика черной дырой массой в 1000 Солнц / © College of Charleston

 

События приливного разрушения иногда способны производить мощные электромагнитные всплески и потенциально регистрируемые сигналы гравитационных волн. Всего около дюжины открытий показали сигнатуры событий приливного разрушения, но ни одно из них не похоже на разрушение белого карлика. Тем не менее Фрэджайл уверен, что эти события должны быть в приоритете у настоящих и будущих миссий, включая All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN), Intermediate Palomar Transient Factory и Большой обзорный телескоп (Large Synoptic Survey Telescope, LSST).

 

Несмотря на то что черная дыра в итоге поглотит часть материала разорванного объекта («аккрецирует»), большая его часть разлетится по окружающему пространству — как отдельные осколки. Эти осколки в итоге могут стать материалом для будущих поколений звезд и планет, поэтому их химический состав крайне важен. Ядерное горение, происходящее во время приливного разрушения белого карлика, вызывает серьезные изменения в его химическом составе, в основном преобразуя гелий, углерод и кислород типичного белого карлика в элементы, стоящие ближе к железу в периодической таблице.  

 

Сейчас приливные разрушения белых карликов черными дырами промежуточной массы изучают при помощи компьютерных симуляций. Один такой набор симуляций подтвердил, что ядерное горение — обычный результат при эффективности преобразования массы до 60%. Степень эффективности и созданные элементы зависят от того, насколько близко белый карлик подходит к черной дыре. При более далеких дистанциях чаще получается кальций, а при близких — железо. Симулированные разрушения также производят вспышки гравитационных волн на частотах и амплитудах, которые могут зарегистрировать будущие аппараты. Пока что для изучения событий приливного разрушения в распоряжении ученых есть трехмерные симуляции высоких разрешений.

 

Это исследование поможет в описании будущих событий приливных разрушений и в обозначении ограничений распространенности черных дыр промежуточной массы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 11:30
Алиса Гаджиева

Новое исследование не только определило годы жизни неолитической представительницы нашего вида, но и показало, как она выглядела.

Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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
Лучшие материалы
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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: