Колко тежи черна дупка Телеполис
Звезден куп Westerlund 1. Картина: ESO
Откриването на свръх тежък магнетар поставя под съмнение теориите за образуването на черни дупки
С помощта на много големия телескоп на ESO европейските астрономи изследваха т. Нар. „Магнетар“ - необичаен тип неутронна звезда - и установиха, че той е образуван от звезди с маси, по-големи от 40 слънчеви маси. Тези резултати от изследването оспорват настоящите теории за формирането на звезди, тъй като звездите с тази маса, както се очакваше по-рано, всъщност трябва да образуват черни дупки, а не магнетари. От това може да се изведе основният въпрос: колко масивна в крайна сметка трябва да бъде една звезда, за да образува черна дупка?
За резултатите от изследването астрономите наблюдават подробно звездния куп Westerlund 1. Това се намира на 16 000 светлинни години от нас в олтара на съзвездието. Астрономите вече са знаели от предишни наблюдения, че "Вестерлунд 1" е най-близкият звезден куп със стотици масивни звезди, някои от които са по-ярки от един милион слънца, а други са две хиляди пъти по-големи от нашето слънце (които, ако са със същия размер, са до орбитата на Сатурн би бил достатъчен).
„Ако нашето слънце беше в центъра на този забележителен куп, нашето нощно небе щеше да се изпълни със стотици звезди, които блестяха толкова ярко, колкото пълната луна“, каза Бен Ричи, автор на статията, която представи изследването. "Westerlund 1" е фантастичен "звезден зоопарк" с голямо разнообразие от екзотични звезди. Всички те обаче имат едно общо нещо: те са на една и съща възраст - приблизително между 3,5 и 5 милиона години - и са образувани заедно с клъстера.
Магнетарът, подобен на този, наблюдаван в него, е форма на неутронна звезда с невероятно силно магнитно поле - милион пъти по-силно от това на Земята - което се е образувало по време на експлозията на няколко свръхнови. В клъстера "Westerlund 1" се помещава един от малкото известни магнетари в Млечния път. Поради местоположението си в купчината може да се предположи, че е образуван от звезда с 40 пъти масата на слънцето.
Подобно на всички звезди в "Вестерлунд 1", времето на произход на звездата, от която е образуван магнетарът, може да бъде стеснено - следователно тя трябва да е имала по-кратък живот от другите звезди в системата. „Тъй като продължителността на живота на една звезда зависи пряко от нейната маса (колкото по-голяма е тя, толкова по-кратка е нейната продължителност)“, казва ръководителят на екипа и съавтор на изследването Саймън Кларк, „можем да идентифицираме масата на една от звездите, които все още съществуват в Изведете система, че магнетарът трябва да е имал много по-висока маса. Това откритие е особено важно, тъй като все още няма общоприета теория за това как се създават изключително магнитни обекти. "
Поради тази причина астрономите изследваха звезди, които принадлежат към двойната система, "W13" в "Westerlund 1". Техните маси могат да бъдат получени директно от тяхното движение. Теглото на магнетара е получено от сравнението на тези звезди. Това беше първият път, за да се докаже, че магнетарите могат да възникнат от звезди, които са толкова масивни, че, както се очакваше, те трябваше да образуват черни дупки. Предишната теория беше, че звездите с маса между 10 и 25 слънчеви маси ще станат неутронни звезди, а още по-масивни ще станат черни дупки, след като бъдат изгорени.
„Тези звезди трябва да загубят повече от 90 процента от своята маса, преди да се превърнат в свръхнова и да експлодират - в противен случай ще се превърнат в черна дупка“, казва Игнасио Негеруела, друг съавтор на текста. „Такива големи масови загуби преди експлозията на свръхнова поставят„ големи изисквания “за последователността на текущите теории за еволюцията на звездите.“ Неговият съавтор Норберт Лангер заключава: „Сега възниква въпросът колко масивна трябва да бъде една звезда, за да стане такава Да се срути черна дупка, когато звездите с повече от 40 слънчеви маси са твърде леки. "
Механизмът за образуване, предпочитан от астрономите, заявява, че предшественикът на магнетара може да е имал спътник, когато е бил формиран. Докато еволюираха заедно, двете звезди започнаха да си взаимодействат, използвайки енергията на орбиталното движение, за да отблъснат голямата маса на звездата-предшественик на магнетара. Тъй като в близост до магнетара не може да се намери такава спътникова звезда, астрономите предполагат, че тази диада е била разкъсана по време на експлозията на свръхнова и че двете звезди са били изтласкани от клъстера с висока скорост.
„Ако е така, може да се заключи, че двойните звезди могат да играят ключова роля в еволюцията на звездите по отношение на загубата на маса - един вид„ крайна космическа диета “за тежки звезди, които губят над 95 процента от своята маса“, заключава Кларк. (Щефан Хьолтген)