ЗВЕЗДА, КОТОРАЯ НЕ ДОЛЖНА СУЩЕСТВОВАТЬ
Изучение света от звёзд подтверждает их температуру, состав, возраст и эволюционное состояние. Однако красный гигант, сопровождающий систему черной дыры Gaia BH2, открытой в 2023 году, рассказывает о непротиворечивой истории, смысл которой становится понятным при учёте звёздной насилия!
Эта звезда насыщена тяжёлыми элементами, известными как альфа-элементы, — химическими следами, характерными для древних звёзд, образовавшихся, когда Вселенная была молода. Судя по этой химии, звезда должна быть около десяти миллиардов лет. Тем не менее, астрономы из Гавайского университета, использовавшие спутник TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), измерили вибрации, пронизывающие её внутреннее строение, и обнаружили, что звезда всего лишь пятимиллиардная.
"Молодые звёзды с высоким содержанием альфа-элементов весьма редки и озадачивают. Сочетание юности и древней химии предполагает, что звезда не эволюционировала в изоляции", — утверждает Дэниел Хей, главный автор исследования, опубликованного в журнале The Astrophysical Journal.
ТЕХНИКА ИЗУЧЕНИЯ ЗВЁЗД
Метод, известный как астеросейсмология, работает так же, как и сеизмология на Земле. Как землетрясения раскрывают внутреннюю структуру нашей планеты, звёздные колебания, которые делают яркость звезды слегка изменчивой, показывают, что происходит под поверхностью. Эти вибрации позволили команде с поразительной точностью измерить свойства ядра звезды.
Быстрый ВРАЩЕНИЕ ЗВЕЗДЫ
Ротация звезды добавляет ещё одну подсказку: наземные телескопы показывают, что она вращается один раз каждые 398 дней, что значительно быстрее, чем у изолированного красного гиганта её возраста. Звёзды замедляются по мере старения, теряя угловой момент. Исследование показало, что нечто разогнало эту звезду.
Наиболее вероятное объяснение состоит в том, что звезда либо слилась с другой звездой, либо поглотила огромное количество материала, когда черная дыра образовалась из её предыдущего спутника. Каждое из этих событий добавило бы дополнительную массу, что объясняет необычную химию и увеличенный угловой момент.
ИНТЕРЕСНЫЕ СИСТЕМЫ ЧЕРНЫХ ДЫР
Gaia BH2 — это система спящей черной дыры. Черная дыра не активно поглощает своего спутника, поэтому не испускает рентгеновских лучей. Эти системы были обнаружены относительно недавно благодаря точным измерениям движения звёзд, проведённым миссией Европейского космического агентства Gaia. Спутник звезды слегка колеблется, когда она вращается вокруг невидимой черной дыры, выдают присутствие массивного объекта.
Исследовательская группа также изучила Gaia BH3, ещё одну спящую черную дыру с ещё более странным спутником. Теория предсказала чёткие колебания, однако никаких не было обнаружено, что указывает на необходимость пересмотра текущих моделей звёзд с крайне низким содержанием металлов.
Будущие наблюдения с TESS предоставят более длинные данные, которые смогут подтвердить гипотезу о слиянии и показать, есть ли у других компаньонов спящих черных дыр аналогично бурное прошлое. Эти тихие системы, скрывающиеся по всей галактике, могут сохранять доказательства звёздных столкновений, которые более активные черные дыры давно стерли бы.
Эти открытия помогают лучше понять сложные процессы звёздной эволюции и их взаимодействия с черными дырами, открывая новые горизонты в астрономических исследованиях.
