Международная группа ученых обнаружила необычное явление перед слиянием черных дыр и нейтронных звезд. Они могут вращаться друг вокруг друга по овальным, а не по круговым орбитам. Это открытие противоречит существующим теоретическим моделям.
Открытие
Ученые подвергли сомнению устоявшиеся предположения о том, что сближение черных дыр и нейтронных звезд перед слиянием происходит по круговым орбитам. Результаты их исследования были опубликованы в журнале «Астрофизикал джорнал леттерс». Они ставят перед учеными новые вопросы о происхождении таких систем и требуют дальнейшего пересмотра теоретических моделей.
Для этого они изучили гравитационные волны, возникшие в результате смешанного слияния. Сигнал был обнаружен двумя детекторами. Слияние произошло на расстоянии около 910 миллионов световых лет от Земли, в результате образовалась дочерняя черная дыра массой примерно в 13 раз превышающей массу Солнца.
Ключевым инструментом исследования стала новая модель гравитационных волн, разработанная в Институте гравитационно-волновой астрономии Бирмингемского университета. Она позволила определить орбиты объектов-прародителей и рассчитать, насколько сильно колебались, или прецессировали, черная дыра и нейтронная звезда перед слиянием. Расчеты показали отсутствие прецессии и стали первым случаем измерения этих характеристик для смешанного слияния.
Выводы и их значение
Член исследовательской группы Патрисия Шмидт из Бирмингемского университета пояснила, что открытие дает важные новые подсказки о том, как экстремальные объекты объединяются. Эллиптическая форма орбиты непосредственно перед слиянием указывает на то, что система развивалась не в изоляции, а почти наверняка сформировалась под воздействием гравитационных взаимодействий с другими звездами или третьим компаньоном.
Ранее ученые считали, что объекты перед слиянием движутся по круговой орбите, и недооценивали массу черной дыры. Первоначально исследователи предполагали, что ее масса в девять раз превышает солнечную, а масса нейтронной звезды — около двух солнечных масс. Новые данные заставили пересмотреть эти цифры.
Разнообразие происхождения систем
Гонсало Моррас из Автономного университета Мадрида подчеркнул, что полученные результаты являются убедительным доказательством того, что не все пары нейтронная звезда — черная дыра имеют одинаковое происхождение.
Эксцентричная орбита предполагает место рождения в среде, где множество звезд гравитационно взаимодействуют друг с другом. Это открытие указывает на существование нескольких способов слияния черных дыр и нейтронных звезд, а не одного доминирующего канала образования. Данный вывод может помочь объяснить, почему астрономы все чаще наблюдают разнообразие в сливающихся двойных системах остатков звезд.
VK
OK
Telegram
Дзен