Астрономы нашли звезду, которая выжила, будучи проглоченной черной дырой

Это нормальное поведение черной дыры. То, что ненормально, - это то, что эти рентгеновские вспышки излучают с регулярностью часового механизма, удивительное поведение, о котором сообщалось в прошлом году из сверхмассивной черной дыры в центре галактики на расстоянии 250 миллионов световых лет. Каждые девять часов происходила рентгеновская вспышка.

После тщательного изучения астроном Эндрю Кинг из Университета Лестера в Великобритании считает, что он выявил причину - мертвую звезду, которая пережила свое поглощение черной дырой, застрявшей на девятичасовой эллиптической орбите вокруг нее. Каждый ближний проход из черной дыры выскальзывает все больше материала звезды.

«Этот белый карлик заперт на эллиптической орбите рядом с черной дырой, обходя вокруг нее каждые девять часов», - объяснил Кинг. «При ближайшем сближении, примерно в 15 раз превышающем радиус горизонта событий черной дыры, газ отводится от звезды в аккреционный диск вокруг черной дыры, испуская рентгеновские лучи, которые обнаруживают астрономы».

Черная дыра - это ядро галактики GSN 069, и она довольно легкая, так как сверхмассивные черные дыры - только в 400 000 раз больше массы Солнца. Несмотря на это, она активна, окружена горячим диском из аккреционного материала, проникает в черную дыру и увеличивает ее.

Согласно модели Кинга, эта черная дыра просто зависала, занимаясь активной аккрецией, когда красная гигантская звезда - последние эволюционные стадии звезды, подобной Солнцу, - случайно оказалась слишком близко. Черная дыра быстро лишает звезду ее внешних слоев, ускоряя ее эволюцию в белого карлика, мертвое ядро, которое остается, когда звезда исчерпала свое ядерное топливо (белые карлики сияют остаточным теплом, а не процессами синтеза живых звезд).

Но вместо того, чтобы продолжать свой путь, белый карлик был пойман на орбите вокруг черной дыры и продолжал питать ее.

Основываясь на величине вспышек рентгеновского излучения и нашем понимании вспышек, которые возникают в результате массопереноса черной дыры, и орбиты звезды, Кинг также смог ограничить массу звезды. Он подсчитал, что белый карлик примерно в 0,21 раза больше массы Солнца.

Находясь на более легком конце шкалы, это довольно стандартная масса для белого карлика. И если мы предположим, что звезда - белый карлик, мы можем также сделать вывод - основываясь на нашем понимании других белых карликов и звездной эволюции - что звезда богата гелием, в котором давно не хватает водорода.

«Замечательно думать, что орбита, масса и состав крошечной звезды, находящейся на расстоянии 250 миллионов световых лет, могут быть определены», - сказал Кинг .

Основываясь на этих параметрах, он также предсказал, что орбита звезды слегка колеблется, как скорость вращения волчка. Это колебание должно повторяться каждые два дня или около того, и мы можем даже обнаружить его, если будем наблюдать за системой достаточно долго.

Это может быть одним из механизмов, благодаря которым черные дыры становятся все более массивными с течением времени. Но нам нужно изучить больше таких систем, чтобы подтвердить это, и их может быть нелегко обнаружить.

Например, черная дыра GSN 069 имеет меньшую массу, что означает, что звезда может двигаться на более близкой орбите. Чтобы пережить более массивную черную дыру, звезда должна была бы находиться на гораздо большей орбите, что означает, что любую периодичность в кормлении будет легче пропустить. И если звезда окажется слишком близко, черная дыра уничтожит ее.

Но тот факт, что астрономы смогли идентифицировать звезду, дает надежду, что это не единственная такая система.

«С астрономической точки зрения это событие видимо только нашим нынешним телескопам в течение короткого времени - около 2000 лет, поэтому, может быть еще много такого, чего мы не видим в других местах во Вселенной», - сказал Кинг.

Что касается будущего звезды, ну, если ничего не изменится, звезда останется там, где она есть, на орбите черной дыры, и будет медленно разрушаться в течение миллиардов лет. Это заставит ее увеличиваться в размере и уменьшаться в плотности - белые карлики лишь немного больше Земли - пока звезда не достигнет планетарной массы, возможно, даже в конечном итоге она превратится в газового гиганта.

«Он будет стараться уйти, но спасения нет», - сказал Кинг. «Черная дыра будет есть все медленнее, но никогда не остановится».