Раскрыт механизм формирования уникальных пар чёрных дыр и звёзд, подобных Солнцу
В каталоге наблюдений Gaia были обнаружены две необычные системы чёрных дыр, которые бросают вызов традиционным представлениям о формировании таких объектов. Эти системы, названные BH1 и BH2, содержат чёрные дыры, масса каждой из которых примерно в десять раз превышает массу Солнца, и звезды-компаньоны, подобные Солнцу, вращающиеся по широким орбитам. Ранее считалось, что звёзды, подобные Солнцу, не могут пережить превращение своего компаньона в чёрную дыру из-за процессов, сопровождающих конец жизни гигантских звёзд.
Однако недавно группа исследователей предложила механизм создания таких необычных систем. Результаты их работы были опубликованы на сервере препринтов arXiv. Учёные отследили эволюцию чрезвычайно массивных звёзд, масса которых не менее 80 масс Солнца. Они обнаружили, что в конце своей жизни эти звёзды выбрасывают мощные ветры, которые высасывают огромное количество материала, предотвращая чрезмерное расширение звезды и поглощение меньшего компаньона. В конечном итоге, звезда становится сверхновой и оставляет после себя чёрную дыру.
Исследователи также изучили распространённость такого сценария и обнаружили, что он может быть довольно распространённым. Ключевым моментом является то, что сильные ветры, исходящие от более крупной звезды, должны быть достаточно мощными, чтобы ограничить её ярость на поздней стадии, но при этом достаточно слабыми, чтобы не повлиять на меньшую звезду. «Мы обнаружили много случаев, когда звезда, похожая на Солнце, с достаточно широкой орбитой могла пережить эту переходную фазу», — заявил один из исследователей.
На основании этих результатов учёные полагают, что в наборе данных Gaia могут быть сотни подобных систем, которые ещё предстоит обнаружить. «Оказывается, Вселенная всегда удивляет нас и всегда гораздо умнее, чем мы когда-либо могли себе представить», — добавил исследователь. Это открытие может привести к лучшему пониманию формирования и эволюции чёрных дыр и их взаимодействия с другими объектами во Вселенной.