Черные дыры и нейтронные звезды могут скрыто сливаться в плотных звездных скоплениях

Слияние между черными дырами и нейтронными звездами в плотных звездных скоплениях совсем не похожи на те, что происходят в изолированных регионах, где звезд мало. Связанные с ними особенности могли бы иметь решающее значение для изучения гравитационных волн и их источников.

Как говорится в пресс-релизе Гейдельбергского университета, к этому выводу пришел доктор Мануэль Арка Седда с их Института астрономических вычислений, используя компьютерное моделирование. Отмечается, что его исследование может предложить критическое представление о слиянии двух массивных звездных объектов, которые астрономы наблюдали в 2019 году. Результаты были опубликованы в журнале "Communications Physics".

Звезды, гораздо массивнее, чем наше Солнце, обычно заканчивают свою жизнь в качестве нейтронной звезды или черной дыры. Нейтронные звезды выпускают регулярные импульсы радиации, что позволяет их выявлять. Например, в августе 2017 года, когда впервые наблюдалось слияние двойной нейтронной звезды, ученые по всему земному шару с помощью своих телескопов зафиксировали свет от взрыва. Черные дыры - это другой случай: они обычно остаются скрытыми, поскольку их гравитационное притяжение настолько сильно, что даже свет не может вырваться наружу, благодаря чему они не заметны для электромагнитных детекторов.

Если две черные дыры сливаются, событие может быть невидимым, но все-таки это становится заметным благодаря пульсациям в пространстве-времени в виде так называемых гравитационных волн. Некоторые детекторы, как "Обсерватория лазерного интерферометра гравитационных волн" (LIGO) в США, способны выявлять эти волны. Первое успешное непосредственное наблюдение было осуществлено в 2015 году. Сигнал был сгенерирован слиянием двух черных дыр. Но это событие может быть не единственным источником гравитационных волн, которые также могут возникнуть в результате слияния двух нейтронных звезд или черной дыры с нейтронной звездой. Определение различий является одной из главных проблем в наблюдении за этими событиями, отметил доктор Арка Седда.

Новости по подобной теме:

		Астрономы обнаружили крошечную черную дыру, неоднократно пробивающую газовый диск более крупной черной дыры
		Сверхмассивные черные дыры ненадолго просыпаются из глубокого сна благодаря измельченным ими звездам
		JWST разглядел большое количество новорожденных квазаров в ранней Вселенной

В своем исследовании ученый проанализировал слияние пар черных дыр и нейтронных звезд. Он использовал детальное компьютерное моделирование для изучения взаимодействий между системой, которая состоит из звезды и компактного объекта, такого как черная дыра, и третьего массивного блуждающего объекта, необходимого для слияния. Результаты показывают, что такие взаимодействия трех тел на самом деле могут способствовать слиянию черная дыра-нейтронная звезда в плотных звездных областях, таких, как шаровые звездные скопления. "Можно определить особое семейство динамических слияний, которое существенно отличается от слияний в изолированных регионах", - объясняет Мануэль Арка Седда.

Слияние черной дыры с нейтронной звездой впервые наблюдалось гравитационно-волновыми обсерваториями в августе 2019 года. Однако, оптические обсерватории по всему миру не смогли найти электромагнитный аналог региона, из которого происходил гравитационно-волновой сигнал, что позволяет предположить, что черная дыра полностью проглотила нейтронную звезду, не разрушив ее сначала. Если это подтвердится, это может быть первое наблюдаемое слияние черной дыры и нейтронной звезды, обнаруженное в плотном звездном среде, как описал доктор Арка Седда.

Читайте еще интересные факты о космосе.

• Черные дыры
• Нейтронные звезды