В прошлом году детекторы гравитационных волн LIGO и Virgo столкнулись с совершенно новым типом столкновения: не две нейтронные звезды, не две черные дыры, но нейтронная звезда и черная дыра.
Ученые были в восторге: впервые обнаружена такая бинарная система.
Теперь, исследуя космическое пространство, в котором произошло столкновение, международная команда астрономов заметила последствия, а точнее — их отсутствие.
Используя некоторые из самых мощных в мире астрономических инструментов, астрономы ElectromagNetic в сотрудничестве с VEry Large Telescope (ENGRAVE) не обнаружили даже короткой вспышки света, связанной со столкновением. Их исследование, ожидая экспертной оценки, было опубликовано на сервере предварительной печати arXiv.
Это не означает, что события под названием S190814bv не было. Это даже не означает, что не было абсолютно никакой вспышки электромагнитного излучения — то, что называется «электромагнитным аналогом» для обнаружения гравитационных волн.
Это означает, что астрономы имеют немного больше информации — начало базы данных, которая поможет нам узнать больше об этих неуловимых слияниях в будущем. И это может позволить ученым наложить некоторые предварительные ограничения на действия черной дыры, пожирающей нейтронную звезду — если это действительно было то, что произошло на самом деле.
До сих пор не совсем ясно, что это было за событие — анализ данных гравитационной волны все еще проводится. Но эти данные предполагают, что столкновение произошло между объектом, который в три раза больше массы Солнца, а другой — в пять раз больше массы Солнца.
И нейтронные звезды, и черные дыры являются сверхплотными остатками мертвых звезд, но мы никогда не видели черную дыру меньше 5 солнечных масс или нейтронную звезду больше 2,5 солнечных масс.
Таким образом, S190814bv — вполне мог быть тем неуловимым двойным столкновением нейтронной звезды и черной дыры.
Несмотря на то, что сигнал гравитационной волны S190814bv был сильным, найти эту гипотетическую вспышку света издалека — около 800 миллионов световых лет — было не такой простой задачей.
Также возможно, что нейтронная звезда не была разорвана до тех пор, пока она уже не оказалась внутри горизонта событий черной дыры — предотвращая выход любого света из черной дыры.
И даже если S190814bv не было столкновением нейтронной звезды и черной дыры, есть чему поучиться. Астрономы также охотятся за тем, что называется «разрывом массы», когда одно или оба сталкивающихся тела находятся между верхним пределом массы нейтронных звезд (2,5 массы Солнца) и нижним пределом черных дыр (5 солнечных масс).
Возможно, мы не сможем узнать, является ли то, что находится в этом промежутке, крошечной черной дырой или коренастой нейтронной звездой из данных, собранных от S190814bv. Но команда продемонстрировала, что их сотрудничество работает, и они готовы и ждут, чтобы собрать следующий раунд наблюдений, и следующий, и следующий после этого.
Исследование было представлено в Astronomy & Astrophysics и доступно на сайте arXiv.
