Нейтронная звезда упала в черную дыру без вспышки

Со времени регистрации гравитационных волн в 2015 году ученые уже имели возможность наблюдать процессы присоединения массивных объектов, таких как черные дыры или нейтронных звезд.

Тем не менее исследователи из Гейдельберга считают, что одни и те же события, но происходящие в центрах плотных звездных скоплений, выглядят по-разному.

Понимание различий между процессами соединения черных дыр с нейтронными звездами в пустых областях с небольшим количеством звезд и процессами в центре звездных скоплений может значительно расширить наши знания о гравитационных волнах и их источниках.

Компактные объекты

Звезды, весящие более чем в восемь раз больше массы Солнца, живут недолго, но эффектно заканчивают свою жизнь, взрываясь как сверхновые и оставляя позади либо нейтронные звезды, либо черные дыры. Нейтронные звезды обычно быстро вращаются вокруг своей оси и излучают регулярные вспышки излучения, которые позволяют нам наблюдать их. В 2017 году, когда две нейтронные звезды столкнулись, в дополнение к гравитационным волнам, ученые всего мира увидели свечение этого взрыва в своих телескопах. Это немного отличается от черных дыр, потому что гравитация черной дыры настолько сильна, что даже свет, движущийся со ... скоростью света, не может уйти от нее. По этой причине любой тип детекторов электромагнитного излучения ничего не увидит в случае столкновения между двумя черными дырами.

Обсерватория LIGO, состоящая из двух детекторов в разных частях США, способна наблюдать такие гравитационные волны. Именно эти детекторы зарегистрировали в 2015 году еще во время испытаний детекторов гравитационные волны, излучаемые при слиянии двух черных дыр. За последние 4 года обсерватория также регистрировала волны, испускаемые столкновениями нейтронных звезд или черных дыр с нейтронной звездой. По словам доктора Арчиа Седда, главная задача исследователей в настоящее время заключается в обнаружении различий между этими различными конфигурациями.

Черная дыра поглощает нейтронную звезду

Момент соединения черной дыры с нейтронной звездой не был зарегистрирован впервые до августа 2019 года. Несмотря на это, обсерватории, регистрирующие электромагнитное излучение, не зафиксировали вспышки света в той части неба, где находился источник гравитационных волн. Это может означать, что черная дыра полностью поглотила нейтронную звезду, не разрывая ее в самом конце.

В своих анализах исследователь из Гейдельберга проанализировал процесс соединения черной дыры с нейтронной звездой. Используя подробные компьютерные симуляции, Седда исследовал взаимодействия, происходящие в системе, состоящей из звезды, компактного объекта (например, черной дыры) и третьего массивного объекта в окружающей среде, необходимого для соединения. Результаты анализа показывают, что гравитационные взаимодействия в такой системе из трех тел могут провоцировать связь черных дыр с нейтронными звездами в пунктирных центрах шаровых скоплений.

Это особое семейство динамических столкновений, которые существенно отличаются от процессов объединения массивных объектов, которые происходят в изолированных областях, где в непосредственной близости не так много звезд, - добавляет Мануэль Арка Седда.

Если данные о столкновении, записанные в августе, окажутся совместимыми с моделью, это будет не только первый случай наблюдения связи черной дыры с нейтронной звездой внутри шарового скопления, но в целом первое свидетельство существования такой пары.

Лента форума
Блог ( 34 )
tw fb vk