Массивные пожиратели материи "раздевают" звезды перед тем, как съесть: что выяснили ученые

Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv, пишет Universe Today.

Ученые создали моделирование, в котором присутствует умирающая звезда, известная как субгигант, масса которой в 2 раза больше массы Солнца. Такие звезды уже заканчивают свой жизненный цикл, и большая часть водорода в их ядрах превратилась в гелий. Но эти звезды, хотя и стали больше по размеру, но еще не перешли в стадию красного гиганта. Солнце через несколько миллиардов лет также станет субгигантом, прежде чем закончит свою жизнь как красный гигант и в конечном превратится в белого карлика.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В моделировании звезда изначально является частью двойной системы в центре нашей галактики. Двойная звездная система подлетает достаточно близко к сверхмассивной черной дыре Стрелец А*. Гравитация черной дыры притягивает к себе субгиганта и тот начинает вращаться вокруг сверхмассивного пожирателя материи. А вторая звезда выбрасывается в космос также под влиянием черной дыры. Со временем орбита субгиганта распадается, и звезда начинает входить в опасную зону влияния черной дыры. Вот тут-то все и становится интереснее.

Поскольку у субгиганта сильно увеличены внешние слои, их первыми притягивает к себе черная дыра. По сути, черная дыра может оторвать внешние слои звезды и оставить лишь плотное гелиевое ядро, говорят ученые. Это ядро продолжает вращаться вокруг черной дыры, пока та его полностью не поглотит.

Авторы исследования рассматривают эту модель, поскольку она представляет собой интересную наблюдательную задачу. В отличие от того, когда черная дыра разрывает звезду на части в результате события приливного разрушения, лишение звезды ее внешних слоев не приведет к яркой вспышке, которую можно обнаружить.

Но поскольку плотное гелиевое ядро ​​остается близко к черной дыре, его можно обнаружить с помощью гравитационных волн. Эти волны слишком слабые, чтобы их могли обнаружить современные обсерватории гравитационных волн, такие как LIGO и Virgo, но космическая обсерватория, такая как LISA, может их обнаружить.

Ученые считают, что эта обсерватория гравитационных волн сможет обнаружить гелиевые ядра звезд на орбите вокруг сверхмассивных черных дыр за пределами нашей галактики. Даже на расстоянии в один миллиард световых лет. И конечно же такое ядро звезды она сможет обнаружить и возле центральной сверхмассивной черной дыры Млечного Пути под названием Стрелец А*.

Как уже писал Фокус, важное открытие ученых меняет представление о темной материи. Астрофизики давно подозревали, что некоторые гало темной материи могут существовать без формирования звезд, но никто не знал точного предела массы этих гало, когда они не могут создавать звезды. Новые расчеты решают эту проблему.