Астрономы сообщили о возможном столкновении нейтронной звезды с черной дырой небольшого размера. Это редкое событие, произошедшее приблизительно в 650 миллионах световых лет от Земли, вызвало распространение гравитационных волн в космосе. Ловушки для них были установлены в Японии, Италии и США.
Космические слияния
Астрономы много лет исследуют столкновения небесных объектов, например нейтронных звезд и черных дыр. Такие события часто являются результатом эволюции звезд и обнаруживаются благодаря гравитационным волнам — пульсациям в пространстве-времени, создаваемым во время катастрофических взаимодействий.
Нейтронные звезды очень малы и плотные; формируются при коллапсе массивных звезд в конце их жизни. Приближающиеся к друг другу нейтронные звезды вращаются из-за гравитационного притяжения, пока не столкнутся. Аналогично происходит со сближающимися черными дырами: в конце концов они сливаются в одну, более массивную черную дыру. Наблюдения уже подтверждают слияние нейтронной звезды и черной дыры.
Беспрецедентное слияние
Новое открытие уникально тем, что в нем участвуют нейтронная звезда и объект с массой, большей, чем у нейтронной звезды, но меньшей, чем у черных дыр. Масса этого необычного объекта по оценкам астрономов составляет 2,5-4,5 массы Солнца.
Два объекта должны были вращаться друг вокруг друга, прежде чем слиться около 650 миллионов лет назад. В результате образовались волны в ткани пространства и времени. Их обнаружили и зафиксировали 29 мая 2023 года сетью антенн в Японии, Италии и США, работающих в рамках коллаборации LIGO-Virgo-KAGRA (LVK).
Ученые пока не определяют природу объекта, но предполагают, что это черная дыра с невероятно малой массой. Самая легкая из известных черных дыр весит около пяти солнечных масс. Новое открытие попадает в «разрыв масс» — область, которая разделяет самые тяжелые нейтронные звезды и самые легкие черные дыры. Это первое наблюдение в изучении этих редких объектов. Существующие теории звездообразования не предсказывают прямого образования черных дыр в наблюдаемом диапазоне масс, что указывает на сложность звездной эволюции и необходимость пересмотра существующих теорий.
Несмотря на открытие, астрономы сохраняют осторожность в выводах. Изучение астрономических явлений часто нуждается в дополнительном подтверждении и глубоком анализе. Открытие ставит больше вопросов, чем дает ответов, побуждая исследователей с особой тщательностью наблюдать за космосом. Представленное на заседании Американского физического общества 5 апреля открытие ожидает экспертной оценки.