Ближайшая к Земле система черных дыр на самом деле их не содержит: открытие астрономов

Все улики указывали на «вампирскую» звездную систему, обнаружившую две звезды на очень близкой орбите, причем одна вырывает материал из другой.

Было предложено два сценария открытия необычной системы HR 6819. Один предположил черную дыру, другой — звезду-вампира, пирующую звездой-партнером. Идея черной дыры всего в 1000 световых лет от нас получила более широкое распространение. Тем не менее, новое исследование показало, что теория звезды-вампира, скорее всего, реальна.

Согласно новому исследованию, ближайшая к Земле система черных дыр, обнаруженная на расстоянии около 1000 световых лет, на самом деле не содержит черных дыр, пишет dailymail.co.uk.

Когда она была обнаружена в 2020 году, было предложено два сценария открытия необычной системы HR 6819: один с черной дырой и один без нее.

Идея черной дыры, находящейся всего в 1000 световых лет от нас, в пределах нашей звездной окрестности, попала в заголовки во время открытия и была представлена ​​как основное открытие, а другой сценарий широко не освещался.

Однако новое исследование, проведенное исследователями из KU Leuven в Бельгии, провело новые измерения системы, чтобы увидеть, какой сценарий, скорее всего, будет правдой.

Они направили Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории (ESO, VLT) и интерферометр VLT на звездную систему, поскольку этот инструмент может предоставить решающие данные, необходимые для различения двух объяснений.

Все улики указывали на «вампирскую» звездную систему, обнаружившую две звезды на очень близкой орбите, причем одна вырывает материал из другой.

Не было никаких свидетельств наличия далекой звезды на орбите, как того требует теория черной дыры.

ЗВЕЗДНАЯ СИСТЕМА ВАМПИРОВ.

Звезда-вампир — это объект, находящийся в непосредственной близости от более крупной звезды, высасывающий массу и энергию из своего компаньона.

Со временем Вампир заберет столько материи, что его жертва превратится в белого карлика или вызовет взрыв сверхновой, уничтожив и то, и другое.

Их также называют симбиотическими двоичными файлами, так как они обычно идут парами.

Вампир в паре обычно начинается как меньший, а к концу превращается в большего из двух.

Если он высосет достаточно материи из своего компаньона, он может превратиться в голубую звезду, известную тогда как синий отставший.

Это потому, что он выглядит как молодая звезда, хотя на самом деле это не так, и, вероятно, это более старая звезда.

Если его жертва превращается в белого карлика, он может отомстить, высосав водород обратно из вампира.

Томас Ривиниус, астроном ESO из Чили и ведущий автор оригинальной статьи о черной дыре, не был удивлен приемом астрономического сообщества.

«Это не только нормально, но и должно быть так, что результаты тщательно изучаются», — сказал он, добавив, что это «еще более важно» для результатов, которые «делают заголовки».

Ривиниус и его коллеги были убеждены, что лучшим объяснением имеющихся у них данных было то, что HR 6819 представляет собой тройную систему, в которой одна звезда обращается вокруг черной дыры каждые 40 дней, а вторая звезда движется по гораздо более широкой орбите.

Но исследование под руководством Джулии Боденштайнер, в то время аспирантки KU Leuven, Бельгия, предложило другое объяснение тем же данным.

Она предположила, что HR 6819 также может быть системой всего с двумя звездами.

Каждая из звезд будет находиться на очень близкой 40-дневной орбите, без черной дыры.

Этот альтернативный сценарий потребовал бы, чтобы одна из звезд была «раздета», а это означает, что в более раннее время она потеряла большую часть своей массы из-за другой звезды.

Мы достигли предела имеющихся данных, поэтому нам пришлось обратиться к другой стратегии наблюдения, чтобы выбрать между двумя сценариями, предложенными двумя группами», — говорит исследователь из KU Leuven Эбигейл Фрост, руководившая новым исследованием.

Исследователи обратились к Очень Большому Телескопу и, в частности, к интерферометру на VLT, известном как VLTAI, для сбора подробных наблюдений.

«VLTI был единственным средством, которое дало нам решающие данные, необходимые для различения двух объяснений», — говорит Дитрих Бааде, автор как оригинального исследования HR 6819, так и новой статьи.

Работая вместе, новая команда работала с Бааде и его коллегами, поэтому им нужно было запросить время на VLT только один раз.

«Сценарии, которые мы искали, были довольно четкими, очень разными и легко различимыми с помощью подходящего инструмента», — говорит Ривиниус.

ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ ИМЕЮТ ТАКОЕ СИЛЬНОЕ ПРИТЯЖЕНИЕ, ЧТО ДАЖЕ СВЕТ НЕ МОЖЕТ ИЗБЕЖАТЬ.

Черные дыры настолько плотны, а их гравитационное притяжение настолько сильно, что никакая форма излучения не может ускользнуть от них, даже свет.

Они действуют как интенсивные источники гравитации, собирающие вокруг себя пыль и газ. Считается, что их сильное гравитационное притяжение — это то, вокруг чего вращаются звезды в галактиках.

Как они формируются, до сих пор плохо изучено. Астрономы считают, что они могут образоваться, когда большое облако газа, в 100 000 раз больше Солнца, коллапсирует в черную дыру.

Многие из этих семян черных дыр затем сливаются, образуя гораздо более крупные сверхмассивные черные дыры, которые находятся в центре каждой известной массивной галактики.

В качестве альтернативы сверхмассивное семя черной дыры может исходить от гигантской звезды, примерно в 100 раз превышающей массу Солнца, которая в конечном итоге превращается в черную дыру после того, как у нее заканчивается топливо и она коллапсирует.

Когда эти гигантские звезды умирают, они также становятся «сверхновыми», происходит огромный взрыв, который выбрасывает материю из внешних слоев звезды в глубокий космос.

Мы согласились с тем, что в системе было два источника света, поэтому вопрос заключался в том, вращаются ли они близко друг к другу, как в сценарии с полосатой звездой, или далеко друг от друга, как в сценарии с черной дырой».

Они использовали инструменты GRAVITY и MUSE на VLT для изучения звездной системы и определения расстояния между каждой звездой и ее партнерами, не обнаружив никаких признаков яркой звезды-компаньона на широкой орбите, как и предсказывала модель черной дыры.

Они также обнаружили два ярких объекта на близкой орбите, как предполагает модель звезды-«вампира».

«MUSE подтвердил, что на более широкой орбите не было яркого компаньона, в то время как высокое пространственное разрешение GRAVITY позволило разрешить два ярких источника, разделенных всего одной третью расстояния между Землей и Солнцем», — сказал Фрост.

«Эти данные оказались последней частью головоломки и позволили нам сделать вывод, что HR 6819 — двойная система без черной дыры».

Боденштайнер сказал, что лучшая интерпретация состоит в том, что они поймали эту двойную систему вскоре после того, как одна из звезд высосала атмосферу из своего компаньона.

«Это обычное явление в тесных двойных системах, которое в прессе иногда называют «звездным вампиризмом», — пояснил он.

В то время как звезда-донор была лишена части своего материала, звезда-реципиент начала вращаться быстрее».

Уловить такого рода «фазу после взаимодействия» двойной звездной системы сложно, так как этот момент в жизни двух звезд очень короток.

«Это делает наши выводы для HR 6819 очень интересными, поскольку они представляют собой идеального кандидата для изучения того, как этот вампиризм влияет на эволюцию массивных звезд и, в свою очередь, на формирование связанных с ними явлений, включая гравитационные волны и сильные взрывы сверхновых», — сказал Фрост.

Недавно сформированная совместная группа Leuven-ESO теперь планирует более внимательно следить за HR 6819, используя инструмент GRAVITY VLTI.

Исследователи проведут совместное изучение системы с течением времени, чтобы лучше понять ее эволюцию, ограничить ее свойства и использовать эти знания, чтобы узнать больше о других бинарных системах.

Они также с оптимизмом смотрят на то, что в какой-то момент в будущем они смогут найти черную дыру в нашем звездном районе.

«Черные дыры звездной массы остаются очень неуловимыми из-за своей природы», — говорит Ривиниус. «Но оценки порядка величины предполагают, что только в Млечном Пути есть от десятков до сотен миллионов черных дыр», — добавляет Бааде.

Результаты были опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics .

ОЧЕНЬ БОЛЬШОЙ ТЕЛЕСКОП — МОЩНЫЙ НАЗЕМНЫЙ ИНСТРУМЕНТ В ЧИЛИ.

Европейская южная обсерватория (ESO) построила самый мощный телескоп, когда-либо созданный в пустыне Атакама на севере Чили.

Он называется Очень Большой Телескоп (VLT) и широко известен как один из самых передовых оптических инструментов, когда-либо созданных.

Он состоит из четырех телескопов, диаметр главных зеркал которых составляет 8,2 метра.

Есть также четыре подвижных вспомогательных телескопа диаметром шесть футов (1,8 метра).

Большие телескопы называются Antu, Kueyen, Melipal и Yepun.

Первый из Единых Телескопов, «Анту», начал рутинную научную работу 1 апреля 1999 года.

Телескопы могут работать вместе, образуя гигантский «интерферометр».

Этот интерферометр позволяет фильтровать изображения для любых ненужных затемняющих объектов, и в результате астрономы могут видеть детали до 25 раз лучше, чем с помощью отдельных телескопов.

Он участвовал в обнаружении первого изображения внесолнечной планеты, а также в отслеживании движения отдельных звезд вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути.

Он также наблюдал послесвечение самого дальнего из известных гамма-всплесков.
Добавьте новости «Весь Искитим» в избранное ⭐ – и Google будет показывать их выше остальных.

Партнерские материалы