Астрономы обнаружили необычное «пение» красного гиганта, находящегося на орбите вокруг чёрной дыры, используя данные от космического телескопа NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Это открытие, сделанное в системе Gaia BH2 (примерно в 3800 световых годах от нас), указывает на то, что звезда пережила жестокую историю – возможно, столкнувшись и слившись с другой звездой в прошлом. Эта находка подчеркивает, как системы чёрных дыр могут радикально менять эволюцию звёзд неожиданными способами.
Разгадывая Звёздные Интерьеры с Помощью Звёздных Толчков
Подобно тому, как землетрясения раскрывают внутреннюю структуру Земли, учёные использовали звёздные толчки, обнаруженные телескопом TESS, чтобы заглянуть под поверхность красного гиганта. Эти колебания, или вибрации, действуют как космический сейсмограф, позволяя исследователям понять внутренний состав и историю звезды.
Команда под руководством Дэниела Хея из Университета Гавайев обнаружила, что красный гигант необычно богат тяжёлыми элементами («альфа-обогащён»), характеристикой, обычно встречающейся у более старых звёзд. Однако звёздные толчки показали, что его возраст составляет всего около 5 миллиардов лет — меньше, чем ожидалось для его химического состава. Это несоответствие говорит о том, что звезда не сформировалась в изоляции. Наиболее вероятное объяснение заключается в том, что она набрала массу в результате столкновения или слияния с другой звездой, либо поглотила материал во время формирования чёрной дыры.
Бурное Вращение в Прошлом?
Добавляя загадочности, красный гигант вращается намного быстрее (один оборот за 398 земных дней), чем типичные звёзды его возраста. Это быстрое вращение ещё больше подтверждает теорию о прошлом слиянии. Приливные взаимодействия с его спутником-чёрной дырой также могут способствовать вращению, но скорость указывает на более драматичное происхождение.
«Если это вращение реально, оно не может быть объяснено только начальной скоростью вращения звезды», — отмечает Джоэл Онг, стипендиат NASA Hubble. «Звезда должна была быть раскручена приливными взаимодействиями со своим спутником, что ещё больше подтверждает идею о том, что эта система имеет сложную историю».
Ещё Одна Загадка: Бедная Металлами Звезда в Gaia BH3
Та же команда исследовала другую систему чёрной дыры, Gaia BH3 (в 2000 световых годах от Земли), и обнаружила, что её спутник-звезда заметно бедна тяжёлыми элементами («металлобедная»). Удивительно, но у этой звезды отсутствуют ожидаемые колебания – явление, которое бросает вызов существующим моделям звёздной эволюции.
Отсутствие наблюдаемых вибраций может указывать на уникальные внутренние свойства или необычную историю формирования. Команда планирует дальнейшие наблюдения с помощью космического аппарата ESA Gaia для подтверждения результатов, связанных со звёздными толчками, и уточнения своего понимания этих странных систем.
Эти открытия показывают, что двойные системы с чёрными дырами гораздо более динамичны, чем предполагалось ранее. Изучая эти взаимодействия, астрономы могут получить новые знания об эволюции звёзд, галактических слияниях и формировании чёрных дыр. Продолжающиеся исследования обещают раскрыть ещё больше о бурной жизни этих космических спутников.
