Астрономы нашли звезду, которой «не может быть»
Анализ спектра звезд обычно позволяет определить их возраст, состав и то, на каком этапе жизни они находятся. Но компаньон недавно открытой черной дыры Gaia BH2 стал исключением: его характеристики оказались очень противоречивыми.
По химическому составу красный гигант богат так называемыми альфа-элементами — признаком очень старых звезд, сформировавшихся на ранних этапах истории Вселенной. Только по этому параметру его возраст должен достигать 10 млрд лет. Однако данные спутника НАСА TESS, зафиксировавшего вибрации внутри звезды методом астросейсмологии, показали иное: гиганту около 5 млрд лет. Об этом сообщает Universe Today.
«Комбинация “молодого” возраста и древней химии крайне необычна и указывает, что звезда эволюционировала не в одиночестве», — отмечает ведущий автор исследования Дэниел Хей, опубликованного в Astrophysical Journal.
Астросейсмология — метод, похожий на земную сейсмологию: колебания, вызывающие едва заметное мерцание звезды, позволяют определить параметры ее ядра.
Измерения показали и еще одно отклонение: гигант вращается вокруг своей оси за 398 дней. Это намного быстрее, чем должен вращаться одиночный красный гигант такого возраста. Обычно такие звезды значительно замедляются, теряя угловой момент.
Лучшее объяснение — слияние двух звезд либо активный обмен массой со звездой, из которой потом образовалась черная дыра. В обоих случаях гигант получил бы дополнительное вещество и «раскрутку», что и объясняет его молодое ядро и «старую химию».
В системе Gaia BH2 так называемая «спящая» черная дыра — объект, который не аккрецирует вещество и поэтому не излучает в рентгене. Такие стали обнаруживаться лишь недавно благодаря данным миссии Gaia: звезды-компаньоны выдают их присутствие небольшими «качаниями» в движении.
Ученые также изучили систему Gaia BH3, где есть еще одна спящая черная дыра с еще более странным компаньоном. Теория предсказывала явные колебания, но их обнаружено не было, что говорит о необходимости пересмотра современных моделей очень старых звезд.
Будущие наблюдения помогут выяснить, встречаются ли подобные «молодые старики» среди других тихих черных дыр. Эти системы, рассеянные по Галактике, могут хранить следы древних звездных столкновений, которые более активные черные дыры давно бы стерли.
