Астрономы: черные дыры могут рождаться без взрыва сверхновой
Несмотря на десятилетия изучения, чёрные дыры всё ещё остаются одними из самых загадочных объектов в космосе. Особенно — на квантовом уровне. Тем не менее, белые пятна одно за другим закрываются: группа астрофизиков только что пролила свет на роль нейтрино в зарождении этих сверхплотных объектов. И судя по всему, благодаря ей на вооружении астрономов может появиться новый инструмент, который позволит уверенно отличать чёрные дыры от нейтронных звёзд.
Если не принимать во внимание раннюю Вселенную, то в современности чёрные дыры рождаются в основном в момент окончательного коллапса гигантских звёзд. И здесь всё зависит от массы светила: если она выше определённого предела, результатом схлопывания её ядра будет чёрная дыра, если ниже — то почти столь же плотная нейтронная звезда.
Эти последние очень часто испытывают так называемый «натальный толчок». По сути, это резкое ускорение, связанное с тем, что нейтрино — высокоэнергетические частицы, высвобождающиеся в ядре звезды — вылетают оттуда крайне неравномерно. Но испытывают ли такое же ускорение чёрные дыры?
Команда во главе с доктором Алехандро Винья-Гомесом из Института астрофизики Макса Планка, решила ответить на этот вопрос. В этом астрономам должны были поспособствовать двойные системы чёрных дыр — благо, в Млечном Пути и его окрестностях их за последние годы открыто сразу несколько штук. Некоторые из них выглядят весьма необычно — почти не излучая в рентгеновском диапазоне, что делает их особо трудными для изучения. Но также и наиболее многообещающими.
Одной из самых массивных двойных систем оказалась VFTS 243 — она и была избрана главной мишенью исследования. Немаловажную роль сыграло то, что взаимодействие между звездой и чёрной дырой в этой системе является весьма незначительным, а значит — вторая осталась в практически нетронутом состоянии. Последовали долгие наблюдения и расчёты ключевых параметров космического монстра: эксцентриситета орбиты, радиальной скорости и периода обращения, с целью добиться главного — точной оценки характера выброса нейтрино в момент произошедшего когда-то взрыва.
Резюме оказалось однозначным: по словам доктора Винья-Гомеса, VFTS 243 образовалась не то, что без значительной асимметрии выброса нейтрино, но и вовсе без взрыва. То есть громадная звезда, давшая начало дыре, просто схлопнулась, даже не удосужившись превратиться для начала в полноценную сверхновую, не говоря уже о «натальных толчках».
Это во многом переворачивает представления о конечной фазе жизни сверхмассивных звёзд, которые бытовали до сих пор. Но, тем не менее, факт остаётся фактом: масса выброса была не больше 0,3 солнечной, соответствуя толчку с ускорением всего 4 километра в секунду — что почти незаметно в таком масштабе. Таким образом, реальность сценария «непосредственного» зарождения чёрных дыр получила новое твёрдое подтверждение. А по наличию нейтринного ускорения теперь можно будет с большей надёжностью отличать эти объекты от временами почти столь же массивных и малозаметных нейтронных звёзд.
