Черные дыры, которые мы наблюдаем сегодня, образовались миллиарды лет назад, когда во Вселенной плавали более низкие уровни железа и других тяжелых элементов. По мере старения Вселенной уровни этих элементов увеличивались, что делало явление слияния черных дыр менее распространенным.
Две звезды, пожирающие друг друга, скоро превратятся в черные дыры и столкнутся: удивительное открытие
Исследователи из Университетского колледжа Лондона и Потсдамского университета в Германии изучили две самые массивные соприкасающиеся звезды в соседней галактике: в конечном итоге они превратятся в черные дыры и столкнутся, создав рябь в пространстве и времени.
J daSilva/UCL
Звезды, которые вращаются вокруг общего центра тяжести, известны как «двойные звезды». Одна из таких систем находится в Малом Магеллановом Облаке, всего в 210 000 световых лет от нашей галактики. Звезды совершают оборот вокруг друг друга каждые три дня и являются самыми большими контактными двойными звездами, которые когда-либо наблюдались астрономами. Но именно их взаиморазрушающие отношения вызвали интерес исследователей.
Используя долгосрочные данные, собранные телескопом НАСА «Хаббл» и многоблочным спектроскопическим исследователем (MUSE) на Очень большом телескопе Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили, а также на других телескопах, исследователи измерили различные полосы света, исходящие от двойной звездной системы. Оказалось, что большая часть внешней оболочки меньшей звезды была сорвана большей.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
«Меньшая, более яркая и горячая звезда, масса которой в 32 раза больше массы Солнца, в настоящее время теряет массу из-за своего более крупного компаньона, масса которого в 55 раз превышает массу нашего светила», — рассказал Даниэль Паули, соавтор исследования.
Рождение черных дыр
По мнению ученых, не пройдет много времени, прежде чем маленькая звезда станет черной дырой, и ее роль изменится на противоположную.
«Меньшая звезда станет черной дырой первой всего через 700 000 лет либо в результате впечатляющего взрыва, называемого сверхновой, либо она может быть настолько массивной, что коллапсирует в черную дыру без внешнего взрыва. В течение примерно трех миллионов лет у них будет непростое соседство, прежде чем первая черная дыра начнет накапливать массу от своего компаньона, мстя ему», — отметил Мэтью Рикард, ведущий исследователь.
Выводы ученых были подкреплены сравнением наблюдений гравитационных волн с помощью интерферометра Virgo и LIGO, Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории, с теоретическими моделями эволюции двойных звезд.
Гравитационные волны — это невидимая «рябь» во времени и пространстве, вызванная самыми бурными и энергичными процессами во Вселенной. Сильнейшие гравитационные волны создаются катаклизмами вроде столкновений черных дыр, которые разрушают пространство-время таким образом, что посылают космическую рябь, распространяющуюся во всех направлениях со скоростью света. Эти волны также несут информацию о своем происхождении.
«Всего через 200 000 лет, мгновение по астрономическим меркам, звезда-компаньон тоже превратится в черную дыру, — уверяет Паули. — Эти две массивные звезды будут продолжать вращаться вокруг друг друга, совершая круговые движения каждые несколько дней в течение миллиардов лет».
Согласно результатам исследования, столкновение черных дыр генерировать гравитационные волны, которые можно будет обнаружить на Земле. «Они будут медленно терять эту орбитальную энергию из-за излучения гравитационных волн, затем будут совершать оборот вокруг друг друга каждые несколько секунд, и, наконец, через 18 миллиардов лет сольются воедино с огромным выбросом энергии», — заключают авторы статьи.
Загружаем