Черная дыра держит белого карлика на коротком поводке
Представьте, что вы живете на планете, которая обращается вокруг своей звезды каждые 28 минут. Солнце поднялось бы, скажем, в 6 часов утра, приблизительно через 14 минут село, а затем снова встало через 14 минут. Через день у вас закружится голова! Недавно астрономы обнаружили звезду, которая обращается вокруг черной дыры примерно два раза в час. Это может быть самый тесный орбитальный танец, который мы когда-либо видели у кандидата в черную дыру и звезды-компаньона.
Это открытие было сделано с помощью рентгеновской обсерватории Chandra, орбитальной обсерватории NuSTAR и австралийского радиотелескопа ATCA. Все телескопы были направлены на тесную звездную пару, известную как X9, внутри шарового звездного скопления 47 Тукана. Шаровые скопления представляют собой плотные шары из преимущественно старых звезд, находящихся во внешней области, или «гало», Млечного Пути и других галактик. Они потрясающе выглядят, если смотреть на них в телескоп; 47 Тукана – одно из ярчайших шаровых скоплений, видимое невооруженным глазом.
Если сопоставить наблюдательные данные со всех трех телескопов, то получается пара, которая содержит черную дыру, вытягивающую материал со звезды-компаньона - белого карлика (небольшого, сверхплотного остатка размером с Землю, который остается после того, как звезда истощает свое ядерное топливо). Chandra наблюдает объекты в рентгеновских лучах, которые они испускают, и его наблюдения показывают, что рентгеновская яркость X9 изменяется одинаково каждые 28 минут. Астрономы предполагают, что это время, которое требуется, чтобы спутник завершил оборот вокруг черной дыры.
Это время так коротко не только потому, что черная дыра массивна, но и потому, что орбита белого карлика настолько близка к черной дыре - всего около 960000 км., или в 2,5 раза больше расстояния между Землей и Луной.
«Этот белый карлик настолько близок к черной дыре, что вещество постоянно отрывается от звезды и сбрасывается на диск из материи вокруг черной дыры (такой процесс называется аккрецией, а диск – аккреционнным диском), прежде чем попасть внутрь», - говорит один из исследователей, Араш Баграмян из Альбертского университета и Университета штата Мичиган. «К счастью для этой звезды, мы думаем, что она не будет приближаться к черной дыре ближе, и останется на своей орбите.
Таким образом, сама звезда не упадет на черную дыру, но в конечном итоге она будет сведена до ничтожной массы, или, возможно, даже испарится вообще.
Астрономы будут продолжать изучать шаровые скопления в надежде найти дополнительные черные дыры в двойных звездах. В условиях «повышенной плотности населения» в центре шарового скопления слияния звезд иногда приводят к образованию черных дыр. Большинство из них выбрасываются из скопления, но некоторые, как X9, по неизвестным причинам остаются.
