Российские астрономы с помощью компьютерного моделирования изучили формирование черных дыр и разработали метод, который позволит выяснить устройство Вселенной релятивистских звезд. Исследование опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Несмотря на многочисленные успехи астрономии, некоторые области до сих пор остаются недостаточно изученными. Одна из них — образование черных дыр. Ученые знают, что они образуются из звезд с определенной массой в результате коллапса. Однако остается неизвестным то, какая часть звезды превращается в черную дыру. За последнее десятилетие ученые открыли новый класс голубых звезд в паре с невидимыми массивными объектами, которые могут быть кандидатами в черные дыры. Причем они двигаются по круговым орбитам. Это может означать, что взрыв сверхновой унес не более 5% массы системы.
Астрономы из ГАИШ МГУ имени М.В. Ломоносова применили компьютерную программу «Машина Сценариев», которая позволила им смоделировать характеристики орбит голубых звезд с черными дырами. «Обнаружилась неожиданная связь между данными гравитационно-волновой астрономии и классической оптической спектроскопии. И там и здесь коэффициент “прожорливости” устремился к 100%! При этом “толстушка” двигалась по абсолютно круговой орбите, как будто во время коллапса она не сбросила лишний вес! Ну конечно — она прожорлива. Но тут пришлось разбираться с кандидатами в черные дыры в обычных звездных парах с голубыми соседями», — рассказал один из авторов исследования, профессор МГУ Владимир Липунов.
Программа, которую использовали ученые, позволяет создавать искусственные галактики. Звезды в них живут по неправильным или приблизительным законам, так как реальное положение дел астрономам может быть пока неизвестно. «Например, мы хотим посчитать, сколько в такой неправильной Вселенной рождается чёрных дыр. При этом мы не знаем, как точно происходит процесс коллапса и просто вводим параметр kBH , который равен доле вещества, превращающегося в чёрную дыру. Эта доля и показывает прожорливость в самоедстве! Наш результат kBH = 0,9 - 1», — пояснил принцип действия Липунов.
Авторам исследования удалось доказать, что результаты гравитационно-волновой астрономии согласуются с классическим сценарием эволюции двойных звезд. Это позволяет объяснить большие массы сливающихся черных дыр и свойства их предков — двойных систем из голубой звезды главной последовательности и черной дыры.
«Главным результатом нашей работы стало то, что разработанный метод, позволивший предсказать главный результат первого детектирования гравитационных волн, теперь позволяет понять, как устроена Вселенная релятивистских звезд», — резюмировал исследователь.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
