Впервые обнаружена «тройная» черная дыра: нарушает модель смерти звезд (видео)

Фото: Ohio State illustration by Lauren Fanfer

Астрономы впервые обнаружили "тройную черную дыру", то есть систему, состоящую из черной дыры, звезды, вещество которой поглощает черная дыра и более далекой звезды, которая находится в безопасности, хотя и вращается вокруг поглотителя материи. Ученых удивляет то, как эта далекая звезда смогла остаться на орбите вокруг черной дыры, хотя должна была быть выброшена из системы. Исследование опубликовано в журнале Nature.

В Млечном Пути на расстоянии примерно 8000 световых лет нас находится хорошо изученная двойная система V404 Cygni, которая состоит из черной дыры и звезды-компаньона, вещество которой поглощает черная дыра. Новое исследование позволило выяснить, что на самом деле это не двойная, а тройная система. Это открытие было сделано совершенно случайно, когда ученые проводили новый анализ данных, полученных космическим телескопом Gaia.

Ученые выяснили, что звезда-жертва черной дыры вращается вокруг нее с периодом в 6,5 земных дней, в то время, как обнаруженная вторая звезда совершает полный оборот за 70 000 земных лет.

По словам ученых, существует возможность формирования таких тройных систем, но более далекая звезда должна была получить энергетический толчок после рождения черной дыры и улететь из системы. Но все же она вращается вокруг черной дыры, удерживаемая ослабленной из-за расстояния гравитацией этого объекта. Учитывая то, астрономы обнаружили первую подобную тройную систему, они надеются найти еще подобные системы в нашей галактике.

Учитывая полученные данные, новое открытие указывает на то, что некоторые черные дыры могут формироваться в результате прямого сжатия звезды, а не при взрыве сверхновой, как это обычно происходит.

Обычно черные дыры возникают после взрыва сверхновой и тогда на месте массивной звезды формируется поглотитель материи. Но этот взрыв дает энергетический толчок, который может удалить любые близкие звезды. В то же время известно, что если ранее на этом месте существовала тесная двойная звездная система, то очень близкая звезда к образовавшейся черной дыре, может пережить энергетический толчок и остаться на той же орбите. Но в этом случае черная дыра начнет медленно вытягивать вещество из этой звезды. Но на очень больших расстояниях гравитация черной дыры более слабая, а значит любые другие звезды, которые там находятся, должны улететь дальше в космос.

Моделирования ученых указывают на то, что в данной системе черная дыра все же родилась в результате прямого сжатия звезды под действием гравитации, а не взрыва сверхновой.

Также астрономы выяснили, что более далекая звезда находится на поздней стадии своего жизненного цикла и превратилась в красного гиганта. Изучение этой звезды позволило определить, что ей 4 млрд лет. Скорее всего вся тройная система существует примерно столько же, считают ученые. Впервые ученые смогли определить возраст черной дыры с помощью старой звезды.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform