Как вам такая драматическая история: захваченная в смертельную спираль, нейтронная звезда встретила свою смерть, когда чёрная дыра сожрала её целиком! Захватывающе, неправда ли? А так всё и было, поэтому космос гораздо круче и красивее любого голливудского фильма :)
От столкновения мы можем созерцать гравитационные волны, которые были выброшены в космос и достигли даже Земли. Это первый в истории зафиксированный сигнал от столкновения чёрной дыры и мёртвой звезды. К удивлению учёных, через пару дней они получили второй такой же сигнал...
Вот симуляция одного из столкновений:
До сегодня все гравитационные волны приходили либо от столкновений двух чёрных дыр, либо от столкновений двух нейтронных звёзд, кружащихся вокруг друг друга перед столкновением. Сильные столкновения создают гравитационные волны, которые растягивают и сжимают пространство-время. Эти волны обнаруживают при помощи специальных детекторов. Первые гравитационные волны были обнаружены в 2015 году.
Столкновение нейтронной звезды и чёрной дыры – это последний тип слияния, создающий гравитационные волны, который учёные давно хотели обнаружить. По забавному совпадению, они зафиксировали два таких столкновения с разницей всего в 10 дней. Ранее вообще никакими методами не было зафиксировано ни одно столкновение чёрной дыры и нейтронной звезды.
Сигналы слияния чёрной дыры и нейтронной звезды были зарегистрированы 5 и 15 января 2020 года. 5 января были зафиксированы волны от столкновения чёрной дыры массой в 8,9 раз больше солнечной и нейтронной звезды с массой в 1,9 раз больше солнечной. 15 января было зафиксировано слияние чёрной дыры массой в 5,7 солнечных масс и нейтронной звезды в 1,5 солнечные массы. Оба столкновения произошли более чем в 900 миллионов световых лет от Земли.
Чтобы произвести гравитационные волны, сталкивающиеся объекты должны быть очень плотными. Объект с массой большей пяти солнечных масс может быть чёрной дырой. Объект с массой меньшей трёх солнечных масс может быть нейтронной звездой.
Ранее были зафиксированы гравитационные волны, которые были вызваны столкновением чёрной дыры с объектом, который невозможно определить (кораблём пришельцев!!!1 (нет) ;). Неопределённый объект неопределённый потому, что его масса находилась на границе между массой чёрной дыры и нейтронной звезды. Ещё одни ранее полученные гравитационные волны могли быть получены от столкновения чёрной дыры и нейтронной звезды, но сигнал от столкновения был слишком слаб, и учёные сомневались в его достоверности. Но новые данные не поддаются сомнению: чёрные дыры могут сталкиваться с нейтронными звёздами.
Свидания чёрной дыры и нейтронной звезды случаются довольно часто. Базируясь на темпах обнаружения, учёные определили, что такие встречи в среднем происходят раз в месяц в миллиарде световых лет от Земли.
Сейчас учёные не знают, что приводит к встрече чёрной дыры с нейтронной звездой. Предположительно, они могут сформироваться из двух звёзд, находящихся рядом. Со временем у двух звёзд заканчивается топливо, и одна из них коллапсирует в чёрную дыру, другая – в нейтронную звезду.
Учёные считают, что пока нейтронная звезда опускается в чёрную дыру, чёрная дыра устраивает из нейтронной звезды световое представление, разрывая её на кусочки. Но учёные пока не наблюдали никаких фейерверков в телескопы.
Фейерверки от зафиксированных столкновений могут отсутствовать из-за того, что чёрные дыры были ооооочень большими, а нейтронные звёзды оооочень маленькими, так что чёрные дыры просто проглотили их целиком и даже не заметили.
Если в будущем учёные смогут обнаружить чёрную дыру, разрушающую нейтронную звезду, это даст им хорошее представление о свойствах сверхплотного, богатого нейтронами материала, из которого состоит умершая нейтронная звезда.
Статья основана на этом материале (на английском).