Странная звезда рядом с черной дырой опровергает ожидания
Анализ звёздных колебаний (астросейсмология) красного гиганта в системе Gaia BH2 показал противоречие: его химический состав указывает на древний возраст, а внутренняя структура — на относительную молодость, что может быть следствием слияния звёзд в прошлом
Короткое резюме
Астрономы из Института астрономии Университета Гавайев с помощью данных космического телескопа TESS изучили слабые колебания яркости (астросейсмологию) красного гиганта в системе спящей чёрной дыры Gaia BH2. Эти «звёздотрясения» позволили заглянуть внутрь звезды и измерить свойства её ядра. Результаты выявили загадочное несоответствие: звезда обладает химическим составом, богатым альфа-элементами, что характерно для очень старых звёзд, однако её внутренняя структура указывает на возраст около 5 миллиардов лет, что относительно молодо для такого состава.
Дополнительные наблюдения с наземных телескопов показали, что звезда вращается с периодом 398 дней, что необычно быстро для красного гиганта, эволюционировавшего в одиночестве. Исследователи предполагают, что звезда могла пережить слияние с другой звездой или получить дополнительную массу от компаньона в прошлом, что объяснило бы и её быстрое вращение, и парадоксальное сочетание молодой структуры с древней химией. Система Gaia BH2 была открыта миссией Gaia по гравитационному воздействию чёрной дыры на звезду, так как сама дыра неактивна и не излучает в рентгене.
Учёные также изучили другую подобную систему, Gaia BH3, и обнаружили, что её звезда-компаньон, вопреки предсказаниям моделей, не проявляет ожидаемых колебаний. Это указывает на необходимость пересмотра теорий о звёздах с крайне низкой металличностью. Будущие наблюдения TESS позволят уточнить историю системы Gaia BH2 и лучше понять формирование подобных пар «звезда — спящая чёрная дыра».
Противоречие между химией и возрастом
Звезда обладает химическим составом, типичным для очень старых звёзд (богата альфа-элементами), но астросейсмология показывает, что ей всего около 5 млрд лет, что указывает на сложную историю формирования
Необычно быстрое вращение
Период вращения звезды (398 дней) слишком мал для красного гиганта её возраста, что говорит о том, что она была «раскручена» в результате взаимодействия с компаньоном, возможно, при слиянии звёзд
Возможное прошлое слияния
Сочетание молодой внутренней структуры, древней химии и быстрого вращения поддерживает гипотезу о том, что звезда пережила слияние с другой звездой или массоперенос в прошлом
Сложности в моделировании подобных систем
Отсутствие ожидаемых колебаний у звезды-компаньона в системе Gaia BH3 указывает на пробелы в теоретических моделях звёзд с экстремально низкой металличностью
Текст сгенерирован с использованием ИИ
