Черные дыры не только пожирают звезды, они могут зажигать их заново

  • 4 сентября 2018
Чёрная дыра Правообладатель иллюстрации Getty Images

О том, что черные дыры могут разрывать звезды на части и пожирать их останки, ученым известно давно. Однако лишь сейчас выяснилось, что черные дыры обладают и другой способностью - заново "оживить" умирающую звезду.

Во всяком случае, именно такой вывод следует из математической модели команды астрофизиков Чарлстонского колледжа.

Новое исследование, запланированное к публикации в следующем номере журнала Astrophysical Journal, может разрешить одну из главных загадок, окружающих черные дыры.

"Лебединая песня"

Обычно, если звезда подходит слишком близко к черной дыре, можно считать, что ее дни сочтены.

Гравитация приливных сил - наподобие тех, что вызывают на Земле приливы и отливы, только в миллионы раз сильнее, - сплющивает звезду и разрывает ее на куски, а затем черная дыра окончательно пожирает то, что от нее осталось.

Но если звезда относится к типу белых карликов (в такой рано или поздно, как полагают, превратится и наше Солнце), то её смерть может оказаться весьма эффектной. Примерно как на этой картинке.

Правообладатель иллюстрации College of Charleston

Перед поглощением термоядерные реакции внутри белого карлика окончательно затухают. Но, как показывают новые расчеты, когда приливные силы начинают одновременно сжимать и растягивать звезду в разных направлениях, колоссальное давление может заново - пусть и ненадолго - запустить в звездном ядре термоядерный процесс.

Умирающая звезда вспыхивает в последний раз - перед тем как погибнуть навсегда.

Тут, впрочем, и кроется главная загадка: для оживления звезды требуется черная дыра средней массы. А таких во Вселенной учёные пока не нашли ни одной.

Неуловимая загадка

Во Вселенной известны два типа черных дыр. Первые образуются в результате гравитационного коллапса умирающей звезды - их называют черными дырами звездных масс и они всего лишь примерно в 100 раз тяжелее Солнца.

Именно от столкновения двух подобных объектов по Вселенной разошлись гравитационные волны, впервые зафиксированные учеными в 2015 году. Уже в 2017-м за это открытие была присуждена Нобелевская премия по физике.

Кроме того, есть супермассивные черные дыры - они тяжелее нашего Солнца в сотни тысяч, миллионы и даже миллиарды раз. Например, в центре нашей галактики Млечный путь находится черная дыра под названием Стрелец A*, масса которой превышает солнечную примерно в 4 млн раз.

Правообладатель иллюстрации NASA
Image caption Так выглядит черная дыра в центре галактики в представлении художника

Теоретически должен существовать и третий тип - где-то посередине между этими двумя - но таких черных дыр астрономы пока не обнаружили. Первый перспективный кандидат появился лишь в этом году - но его статус ещё нужно будет подтвердить.

Новое открытие может помочь ученым отыскать другие черные дыры средней массы, отслеживая "предсмертные вспышки" звёзд.

"Очень важно знать, сколько их существует - таких черных дыр средней массы, - поскольку это поможет ответить на вопрос, откуда берутся сверхмассивные дыры", - объясняет руководитель исследования, профессор астрофизики Чарлстонского колледжа Крис Фраджайл.

"Если нам удастся отыскать такие объекты с помощью этого механизма, это будет невероятным достижением", - уверен он.

Похожие темы

Новости по теме