Первая обнаруженная черная дыра массивнее, чем считалось ранее

 

У первой обнаруженной черной дыры все еще есть несколько сюрпризов.

Новые наблюдения пары черная дыра-звезда под названием Лебедь X-1 показывают, что черная дыра весит примерно в 21 раз больше Солнца – почти в 1,5 раза тяжелее, чем предыдущие оценки. Обновленная масса заставляет астрономов переосмыслить эволюцию некоторых звезд, образующих черные дыры. Для черной дыры размером со звезду или звездной черной дыры, которая может существовать в Млечном Пути, ее родительская звезда должна терять меньшую массу из-за звездных ветров, чем ожидалось, сообщают исследователи в Интернете 18 февраля Наука.

 

Знание того, сколько массы звезды теряют из-за звездных ветров за время своей жизни, важно для понимания того, как эти звезды обогащают свое окружение тяжелыми элементами. Это также ключ к пониманию массы и состава этих звезд, когда они взрываются и оставляют после себя черные дыры.

Обновленное измерение массы Cygnus X-1 – «большое изменение к давнему фавориту», – говорит Тана Джозеф, астроном из Амстердамского университета, не участвовавший в работе. Стивен Хокинг сделал ставку на физика Кипа Торна, что система Cygnus X-1, открытая в 1964 году, не включает черную дыру, и признал пари в 1990 году, когда ученые в целом признали, что Cygnus X-1 содержит первую известную черную дыру в мире. Вселенная (SN: 10.04.19).

Астрономы по-новому взглянули на Cygnus X-1, используя массив очень длинных базовых линий, или VLBA. Эта сеть из 10 радиотарелок простирается по всей территории Соединенных Штатов, от Гавайев до Виргинских островов, вместе формируя радиотарелку размером с континент. В 2016 году VLBA отслеживала яркие радиоактивные струи материала, извергающиеся из черной дыры Лебедя X-1 в течение шести дней (время, которое потребовалось черной дыре и ее спутнице, чтобы один раз облететь друг друга). Эти наблюдения дали четкое представление о том, как положение черной дыры в космосе смещается в процессе ее орбиты. Это, в свою очередь, помогло исследователям уточнить расчетное расстояние до Лебедя X-1.

Новые наблюдения предполагают, что Лебедь X-1 находится примерно в 7200 световых годах от Земли, а не в 6000 световых лет по предыдущей оценке. Это означает, что звезда в Лебеде X-1 даже ярче и, следовательно, больше, чем думали астрономы. По оценкам исследователей, звезда весит около 40,6 солнца. Черная дыра также должна быть более массивной, чтобы объяснить ее гравитационное воздействие на такую ​​массивную звезду. По словам ученых, черная дыра весит около 21,2 Солнца – это намного больше, чем ее ранее оцененная масса в 14,8 Солнца.

Новое измерение массы черной дыры Лебедя X-1 настолько велико, что бросает вызов астрономам понимание массивных звезд, которые коллапсируют с образованием черных дыр, говорит соавтор исследования Илья Мандель, астрофизик из Университета Монаша в Мельбурне, Австралия.

«Иногда звезды рождаются с довольно большими массами – есть наблюдения, что звезды рождаются с массами более 100 солнечных масс», – говорит Мандель. Но считается, что такие огромные звезды теряют большую часть своего веса из-за звездных ветров, прежде чем превратиться в черные дыры. Чем больше звезда и чем больше в ней тяжелых элементов, тем сильнее ее звездные ветры. Таким образом, в богатых тяжелыми элементами галактиках, таких как Млечный Путь, большие звезды – независимо от их начальной массы – должны сжиматься примерно до 15 солнечных масс, прежде чем коллапсировать в черные дыры.

Черная дыра с массой 21 солнечной в Лебеде X-1 опровергает эту идею.

Детекторы гравитационных волн LIGO и Virgo обнаружили черные дыры массой в десятки масс Солнца в других галактиках (SN: 21.01.21). Но это, вероятно, связано с тем, что LIGO изучает далекие галактики, которые существовали раньше во Вселенной, говорит Джозеф. Тогда существовало меньше тяжелых элементов, поэтому звездные ветры были слабее. С новым измерением Cygnus X-1 «теперь мы должны сказать: подождите, мы находимся в [heavy element]- богатая среда по сравнению с ранней Вселенной… но нам все же удалось создать эту действительно массивную черную дыру, – говорит она, – так что, возможно, мы не теряем столько массы из-за звездных ветров, как мы первоначально думали ».

Читать achtungpartisanen.ru в Telegram или Twitter
Оценить статью
( Пока оценок нет )
Поделиться
Последние новости, сводки, происшествия, ДТП, спорт онлайн