Слияние двух нейтронных звезд, которое ученые зафиксировали осенью 2017 года, вероятно, скрывало рождение черной дыры.
Если это так, то эта черная дыра будет самой маленькой черной дырой из всех известных, пишет Science Alert.
17 августа 2017 года детектор LIGO впервые зафиксировал гравитационные волны, которые исходили от места столкновения нейтронных звезд. Гравитационные волны от столь массивных столкновений начинаются до того, как объекты действительно сталкиваются, поэтому, когда сигнал от объекта GW170817 появился в августе 2017 года, все доступные телескопы уже наблюдали, что происходит на расстоянии 130 миллионов световых лет от нас.
Рентгеновская обсерватория NASA Чандра продолжала наблюдать за GW170817 в течение нескольких месяцев после столкновения, собирая рентгеновские данные, которые могли бы выявить сложную динамику во вновь созданном объекте.
Нейтронные звезды, участвующие в столкновении GW170817, были очень маленькими, всего 1,1 и 1,6 звездных масс. Когда они объединились, они создали объект, который весил примерно 2,7 массы Солнца. Ученые никогда раньше не наблюдали нейтронную звезду больше 2,3 зведных масс, или черную дыру, меньшую, чем 3,7 звездных масс. Это означает, что объект GW170817 может быть либо очень большой нейтронной звездой, либо очень маленькой черной дырой — и астрономы склоняются к последней версии.
«Хотя нейтронные звезды и черные дыры все еще таинственны, мы изучили многие из них с помощью телескопов, таких как Чандра. Это означает, что у нас есть как наблюдательные данные, так и теории о том, какого поведения нужно ожидать от таких объектов в рентгеновских лучах», — говорит ведущий автор исследования, астроном Дэвид Пули из Университета Тринити в США.
Дело в том, что нейтронная звезда должна была породить после образования дополнительный поток заряженных частиц высокой энергии, который также излучает рентгеновские фотоны. Это связано с тем, что подобный объект обязан быстро вращаться и иметь мощное магнитное поле.
Однако, телескоп Чандра не зафиксировал потоки ожидаемой мощности. Рентгеновский поток от таинственного тела в несколько сотен раз меньше того, который ожидался бы от нейтронной звезды. Следовательно, мы имеем дело с черной дырой.
«Астрономы уже давно предполагали, что черные дыры могут возникать от слияния нейтронных звезд, но пока что отсутствовали показательные примеры. Но теперь мы можем ответить на основополагающий вопрос в связи с этим удивительным событием: «что возникает в результате?», — говорит соавтор исследования Паван Кумар из Техасского университета в Остине.