Эксклюзивный рецепт черной дыры от обсерватории Чандра
Прошлой осенью астрономы всего мира наблюдали слияние двух нейтронных звезд: после регистрации гравитационного всплеска соответствующий объект был виден во всех спектральных диапазонах: от радиоволн до жесткого гамма-излучения. Но что получилось в результате?.
Иллюстрация: NASA / CXC / M.Weiss
Немного истории. 17 августа три работавших на тот момент гравитационных детектора (LIGO-Ливингстон, LIGO-Хэнфорд и Virgo, Европейская гравитационная обсерватория) зарегистрировали гравитационный всплеск с невиданной до того часа точностью локализации. Здесь работает простое правило: чем больше детекторов и чем дальше друг от друга они расположены, тем точнее определяются координаты события. Уже традиционно гравитационный всплеск получил название GW170817 (17 год, 08 месяц, 17 день) и огромная команда исследователей - около 40 научно-исследовательских институтов и более 600 отдельных ученых включилась в работу по получению и анализу данных.
Как следует из анализа данных рентгеновской обсерватории Чандра (NASA) и гамма-телескопа Ферми (NASA), наблюдавших событие GW170817 и его последствия, астрономы впервые в режиме реального времени наблюдали рождение черной дыры. На сегодняшний день это самая маломассивная черная дыра из всех известных. Предыдущие рекордсмены в этой области имели массы в 4 - 5 масс Солнца.
Именно рентгеновское излучение, за изменениями которого наблюдала обсерватория Чандра, имеет определяющее значение для понимания процессов, происходивших после слияния двух нейтронных звезд. Из данных LIGO астрономы уверенно оценили массу вновь образованного объекта в 2,7 масс Солнца. Это значение, с учетом точности, ставит объект Х на грань между нейтронными звездами и черными дырами.
Нейтронная звезда в окружении частиц высокой энергии, яркий источник рентгеновского излучения.
Изменения яркости GW170817 с сентября 2017 по декабрь 2017 в рентгеновском диапазоне. Объединенная нейтронная звезда должна быть в декабре гораздо ярче, чем наблюдается.
Наблюдения обсерватории Чандра важны не только тем, что удалось наблюдать, но и тем, чего увидеть не удалось. Если бы в событии GW170817 нейтронные звезды слились и образовали более тяжелую нейтронную звезду, она бы очень быстро вращалась и создавала очень мощное магнитное поле. Это, в свою очередь, создало бы расширяющийся пузырь частиц высокой энергии, с ярким рентгеновским излучением. Вот этого мы и не видим. По данным Чандры, уровень рентгеновского излучения в несколько раз в несколько сотен раз ниже ожидаемого для объединенной нейтронной звезды, так что объект Х это именно черная дыра.
Теперь для создания черной дыры у нас есть простые и сложные рецепты. Первый способ красивый: взорвать одну массивную сверхновую. Второй сложный, но интересный: придется взорвать две не очень массивные сверхновые в тесной двойной системе и подождать, когда две нейтронные звезды объединятся, как в случае GW170817., интерсный.
По матриалам phys.org
ЕЛЕНА АЛЕКСЕЕВА.
