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.
Две звезды, пожирающие друг друга, скоро превратятся в черные дыры и столкнутся: удивительное открытие
J daSilva/UCL

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.