Черные дыры считаются поглощающими монстрами. Тем не менее, наблюдения показывают, что существуют мирные черные дыры, вокруг которых вращаются звезды. Однако история таких спутников может быть весьма сложной.
Астрономы из Института астрономии Гавайского университета раскрыли бурное прошлое удаленного красного гиганта, прислушиваясь к его небесной «песне». Незначительные изменения в яркости звезды позволяют предположить, что она, возможно, когда-то столкнулась с другой звездой и слилась с ней. В результате этого взрывного события звезда начала быстро вращаться вокруг «спокойной» черной дыры в системе Gaia BH2.
С помощью данных спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), астрономы из Института астрофизики обнаружили слабые «звездотрясения», которым постоянно подвергается звезда-компаньон черной дыры Gaia BH2. Эта система черной дыры и красного гиганта была впервые выявлена миссией Gaia Европейского космического агентства в 2023 году.
Подобно тому, как сейсмические волны открывают внутренние слои Земли, колебания светимости звезды позволили ученым заглянуть под оболочку удаленного светила и с поразительной точностью измерить характеристики ее ядра. Результаты исследования были опубликованы в The Astronomical Journal.
Gaia BH2 — это двойная система, состоящая из черной дыры звездной массы и красного гиганта. Пара расположена на расстоянии около 3 800 световых лет от Земли (1,16 килопарсека) в созвездии Центавра. Это одна из ближайших к нам известных черных дыр.
Черная дыра и красный гигант вращаются вокруг барицентра системы каждые 1277 земных дней, или примерно 3,5 года, с умеренным эксцентриситетом 0,518. Масса черной дыры составляет около 8,94 M☉, что подразумевает, что ее радиус Шварцшильда должен составлять примерно 26,4 км. Масса красного гиганта составляет 1,17 M☉, а радиус — 8,6 R☉. Температура звезды оценивается в 4604K (4331°C).
Наибольшим удивлением стал химический состав звезды. Она оказалась «альфа-звездой», что означает, что в ней содержится много тяжелых элементов, которые обычно встречаются в старых звездах. Это позволяет предполагать весьма почтенный возраст. Тем не менее, когда ученые исследовали ее колебания, они обнаружили, что на самом деле ей всего около 5 миллиардов лет — немного больше, чем нашему Солнцу. Она еще слишком молода для таких химических характеристик.
Молодые звезды с высоким содержанием альфа-элементов встречаются довольно редко и вызывают недоумение. Сочетание молодости и древней химии указывает на то, что эта звезда развивалась не изолированно. Скорее всего, она приобрела дополнительную массу от звезды-компаньона в результате слияния или поглощения вещества во время формирования черной дыры.
Фото: hi-tech.mail.ru