|
Черные дыры могут уничтожать звезды вплоть до ядер
|
|
|
|
Все мы знаем, что черные дыры могут пожирать звезды, разрывать их на части и поглощать их остатки. Но это происходит, только если звезда проходит слишком близко к черной дыре. Что, если звезда приблизится к другой звезде достаточно близко, чтобы испытать сильные приливные эффекты, но недостаточно близко, чтобы быть немедленно поглощенной? Этот сценарий рассматривается в недавней статье на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
В исследовании рассматривалась умирающая звезда массой в 2 солнечных, известная как субгигант. Эти звезды подходят к концу своей жизни. Большая часть водорода в их ядрах преобразовалась в гелий, но они еще не превратились в красных гигантов. Наше солнце станет субгигантской звездой, прежде чем закончит свою жизнь в качестве красного гиганта и, в конечном счете, белого карлика.
|
|
|
|
В рассматриваемой ими модели звезда изначально является частью двойной системы в центре нашей галактики. Двойная система проходит достаточно близко к сверхмассивной черной дыре Sag A*, так что субгигант оказывается на близкой орбите, в то время как его спутник ускользает. Со временем орбита субгиганта затухает, и звезда начинает входить в опасную зону прогиба А*. Вот тут-то и начинается самое интересное.
|
|
|
|
Поскольку внешние слои субгиганта несколько раздуты, они первыми захватываются черной дырой. По сути, черная дыра может сдирать внешние слои звезды, оставляя плотное гелиевое ядро. Эта звезда с обнаженным ядром продолжает вращаться по орбите все ближе к черной дыре, пока, наконец, не будет поглощена ею.
|
|
|
|
|
|
|
Авторы рассматривают эту модель, поскольку она представляет интересную задачу для наблюдений. В отличие от случая, когда черная дыра разрывает звезду на части в результате приливного разрушения, разрушение звезды не приводит к яркой вспышке, которую мы можем обнаружить. Конечно, не для провала А*, который окутан газом и пылью. Но поскольку плотное гелиевое ядро остается близко к черной дыре, ее угасающую орбиту можно обнаружить с помощью гравитационных волн. Волны слишком малы, чтобы их могли обнаружить современные гравитационные обсерватории, такие как LIGO и Virgo, но космическая гравитационная обсерватория, такая как LISA, могла бы их обнаружить.
|
|
|
|
Авторы приводят цифры, чтобы понять, что возможно. Может ли LISA на самом деле обнаружить гелиевое ядро, и насколько вероятно, что мы его обнаружим? Они обнаружили, что эти звезды могут находиться в пределах видимости телескопа LISA и обладать достаточной гравитационной яркостью, чтобы мы могли обнаружить их вращающимися вокруг сверхмассивных черных дыр за пределами нашей галактики. Даже на расстоянии миллиарда световых лет.
|
|
|
|
Они подсчитали, что во время своей первоначальной 4-летней миссии LISA должна обнаружить гравитационные волны, по крайней мере, от нескольких таких звезд, и что вероятность обнаружения одной из них в пределах нашей собственной галактики составляет около 1%. Если звезда особенно динамична и испытывает гелиевые вспышки, то рентгеновские лучи, которые она испускает, могут быть заметны, что приведет к наблюдениям нескольких мессенджеров.
|
|
|
|
Источник
|
