Астрономы нашли самое убедительное на сегодняшний момент подтверждение столкновения черной дыры и нейтронной звезды, произошедшего, когда эти объекты находились на вытянутой эллиптической орбите.
Согласно общепринятой теории, пары нейтронных звезд и черных дыр должны находиться на круговых орбитах задолго до слияния: гравитационные волны постепенно уносят энергию системы, «скругляя» их траектории. Однако исследователи из Бирмингемского университета, Автономного университета Мадрида и Института гравитационной физики Макса Планка провели новый анализ события GW200105, зарегистрированного детекторами LIGO и Virgo, и пришли к неожиданному выводу: незадолго до слияния система все еще перемещалась по вытянутой овальной орбите. Результатом столкновения стала черная дыра с массой около 13 солнечных.
Для анализа события астрономы применили новую модель, разработанную в Институте астрономии гравитационных волн Бирмингемского университета. Она впервые позволила одновременно оценить два параметра — эксцентриситет орбиты и прецессию, связанную с вращением объектов. Байесовский анализ, который сопоставил тысячи теоретических моделей с реальным сигналом, показал, что круговая орбита исключается с уверенностью 99,5%.
«Орбита раскрывает всю историю, — говорит Герайнт Праттен из Бирмингемского университета. — Ее эллиптическая форма непосредственно перед слиянием указывает на то, что эта система не развивалась спокойно в изоляции, а, скорее всего, была сформирована в результате гравитационных взаимодействий с другими звездами или, возможно, третьим компаньоном».
Интересно, что предыдущие исследования события GW200105 основывались на предположении о круговой орбите. Это привело к занижению массы черной дыры и завышению массы нейтронной звезды. Новый анализ исправляет эти оценки.
«Это убедительное свидетельство того, что не все пары нейтронных звезд и черных дыр имеют одинаковое происхождение, — подчеркивает сотрудник Автономного университета Мадрида Гонсало Моррас. — Эксцентричная орбита указывает на формирование в среде, где множество звезд гравитационно взаимодействуют друг с другом».
Открытие стало весомым доказательством того, что пути формирования таких систем гораздо более разнообразны, чем считалось ранее. С увеличением числа зарегистрированных событий такого рода гравитационно-волновыми детекторами, астрономы ожидают обнаружить новые необычные системы, которые раскроют неизвестные сценарии космических столкновений.
Фото: hi-tech.mail.ru