В Млечном Пути нашли невозможную черную дыру
Опубликованно 27.03.2020 02:36
Новый метод поиска черных дыр только что принес плоды. Астрономы обнаружили, черную дыру примерно в 70 раз превышающую массу Солнца, но согласно современным моделям звездной эволюции, ее существование невозможно, по крайней мере, в Млечном Пути.
Химический состав самых массивных звезд нашей галактики говорит о том, что они теряют большую часть своей массы в конце своей жизни из-за взрывов и мощных звездных ветров, прежде чем ядро звезды превратиться в черную дыру.
Предполагалось, что огромные звезды, которые могут создать черную дыру, заканчивают свой жизненный цикл взрывом сверхновой, полностью уничтожающем звездное ядро. Поэтому астрономы ломают голову, пытаясь понять, как черная дыра, названная LB-1, стала такой массивной.
«В соответствии с большинством современных моделей звездной эволюции в нашей галактике не должно быть черных дыр такой массы», — сказал астроном Цзифэн Лю из Национальной астрономической обсерватории Китая.
«LB-1 в два раза массивнее, чем мы считали. Теперь теоретики должны будут объяснить ее формирование».
Метод обнаружения черной дыры был действительно хитрым.
Черные дыры, если они активно не аккрецируют вещество, процесс, который светится на нескольких длинах волн по всему спектру, буквально невидимы. Они не испускают никакого излучения, которое мы можем обнаружить — ни света, ни радиоволн, ни рентгеновских лучей.
Однако еще в 1783 году английский естествоиспытатель Джон Мичелл (первый человек, предложивший теорию существования черных дыр) предположил, что черные дыры могут быть обнаружены, если они вращаются вокруг чего-то, что испускает свет — например, звезды-компаньона.
В настоящее время этот метод называется методом лучевых скоростей, и это один из основных способов поиска и подтверждения существования, трудно видимых планет, поскольку они оказывают небольшое гравитационное влияние на свои звезды. Метод может использоваться, чтобы обнаружить другие невидимые космические тела — такие как черные дыры.
Лю и его коллеги использовали много объективный оптоволоконный телескоп (LAMOST) в Китае для поиска такого типа звезд и обнаружили воздействие черной дыры на синей гигантской звезде главной последовательности.
Потребовались последующие наблюдения с использованием мощного Gran Telescopio Canarias в Испании и обсерватории Keck в США, чтобы показать удивительную природу того, что обнаружили ученые.
Звезда, которой около 35 миллионов лет и масса в восемь раз большей массы Солнца, каждые 79 дней вращается вокруг черной дыры по «удивительно круговой» орбите.
Была обнаружена еще одна черная дыра с аналогичным диапазоном масс, составляющая около 62 солнечных масс — она возникла в результате столкновения двух черных дыр в двоичной паре — GW150914, (первое прямое обнаружение гравитационных волн, когда-либо сделанное людьми).
Одним из возможных сценариев возникновения черной дыры может быть то, что LB-1 сформировалась в результате столкновения двух черных дыр, а затем захватила звезду, но круговая орбита звезды вызывает вопросы. Захват создаст очень эксцентричную, эллиптическую орбиту. Время может сгладить эту орбиту, но это займет больше времени, чем возраст звезды.
Одной из возможностей, может быть сверхновая, в которой материал, выбрасываемый из умирающей звезды, немедленно падает обратно в нее, что приводит к прямому образованию черной дыры. Это теоретически возможно при определенных условиях, но прямых доказательств в настоящее время не существует.
Исследователи отметили, что LB-1 может служить прямым доказательством этой теории.
Как бы ни образовывалась черная дыра, LB-1 внезапно стала одним из самых интересных объектов в Млечном Пути, и последуют последующие наблюдения.
«Это открытие заставляет нас пересмотреть наши модели формирования черных дыр звездной массы», — сказал директор LIGO Дэвид Рейтц из Университета Флориды, который не принимал участия в исследовании.
«Этот замечательный результат, наряду с обнаружением LIGO-Virgo столкновений черных дыр в течение последних четырех лет, действительно указывает на возрождение нашего понимания астрофизики черных дыр».
Исследование было опубликовано в журнале Nature.
Напомним, ранее сообщалось, что неизвестный объект пробил дыру в Млечном пути.
Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram
Категория: Наука