Чорні діри та нейтронні зірки можуть приховано зливатися в щільних зіркових скупченнях

Злиття між чорними дірами та нейтронними зірками у щільних зоряних скупченнях зовсім не схожі на ті, що відбуваються в ізольованих регіонах, де зірок мало. Пов′язані з ними особливості могли б мати вирішальне значення для вивчення гравітаційних хвиль та їх джерел.

Як говориться в прес-релізі Гейдельберзького університету, до цього висновку прийшов доктор Мануель Арка Седда з їхнього Інституту астрономічних обчислень, використовуючи комп′ютерне моделювання. Зазначається, що його дослідження може запропонувати критичне уявлення про злиття двох масивних зоряних об′єктів, які астрономи спостерігали у 2019 році. Результати були опубліковані в журналі "Communications Physics".

Зірки, набагато масивніші, ніж наше Сонце, зазвичай закінчують своє життя у якості нейтронної зірки або чорної діри. Нейтронні зірки випускають регулярні імпульси радіації, що дозволяє їх виявляти. Наприклад, у серпні 2017 року, коли вперше спостерігалося злиття подвійної нейтронної зірки, вчені по всій земній кулі за допомогою своїх телескопів зафіксували світло від вибуху. Чорні діри - це інший випадок: вони зазвичай залишаються прихованими, оскільки їх гравітаційне тяжіння настільки сильне, що навіть світло не може вирватися назовні, завдяки чому вони не помітні для електромагнітних детекторів.

Якщо дві чорні діри зливаються, подія може бути невидимою, але все-таки це стає помітним завдяки пульсаціям у просторі-часі у вигляді так званих гравітаційних хвиль. Деякі детектори, як-от "Обсерваторія лазерного інтерферометра гравітаційних хвиль" (LIGO) в США, здатні виявляти ці хвилі. Перше успішне безпосереднє спостереження було здійснено у 2015 році. Сигнал був згенерований злиттям двох чорних дір. Але ця подія може бути не єдиним джерелом гравітаційних хвиль, які також можуть виникнути в результаті злиття двох нейтронних зірок або чорної діри з нейтронною зіркою. Визначення відмінностей є однією з головних проблем у спостереженні за цими подіями, зазначив доктор Арка Седда.

Новини за подібною темою:

		У нашій галактиці знайдено наймасивнішу чорну діру зоряної маси
		Астрономи виявили крихітну чорну діру, яка неодноразово пробиває газовий диск більшої чорної діри
		Надмасивні чорні діри ненадовго прокидаються з глибокого сну завдяки подрібненим ними зорям

У своєму дослідженні вчений проаналізував злиття пар чорних дір та нейтронних зірок. Він використовував детальне комп’ютерне моделювання для вивчення взаємодій між системою, яка складається із зірки і компактного об′єкта, такого як чорна діра, і третього масивного блукаючого об′єкта, необхідного для злиття. Результати показують, що такі взаємодії трьох тіл насправді можуть сприяти злиттю чорна діра-нейтронна зірка у щільних зоряних областях, таких, як кульові зоряні скупчення. "Можна визначити особливе сімейство динамічних злиттів, яке суттєво відрізняється від злиттів в ізольованих регіонах", - пояснює Мануель Арка Седда.

Злиття чорної діри з нейтронною зіркою вперше спостерігалося гравітаційно-хвильовими обсерваторіями в серпні 2019 року. Проте, оптичні обсерваторії по всьому світу не змогли знайти електромагнітний аналог регіону, з якого походив гравітаційно-хвильовий сигнал, що дозволяє припустити, що чорна діра повністю проковтнула нейтронну зірку, не зруйнувавши її спочатку. Якщо це підтвердиться, це може бути перше спостережуване злиття чорної діри та нейтронної зірки, виявлене в щільному зоряному середовищі, як описав доктор Арка Седда.

Читайте ще цікаві факти про космос.

• Чорні діри
• Нейтронні зорі