Международная группа ученых обнаружила необычное явление перед слиянием черных дыр и нейтронных звезд. Они могут вращаться друг вокруг друга по овальным, а не по круговым орбитам.
Новое открытие в астрофизике
Ученые подвергли сомнению устоявшиеся предположения о том, что сближение черных дыр и нейтронных звезд перед слиянием происходит по круговым орбитам. Результаты их исследования были опубликованы в журнале «Астрофизикал джорнал леттерс». Они ставят перед учеными новые вопросы о происхождении таких систем и требуют дальнейшего пересмотра теоретических моделей.
Изучение гравитационных волн
Для этого они изучили гравитационные волны, возникшие в результате смешанного слияния. Сигнал был обнаружен двумя детекторами. Слияние произошло на расстоянии около 910 миллионов световых лет от Земли, в результате образовалась дочерняя черная дыра массой примерно в 13 раз превышающей массу Солнца.
Ключевой инструмент исследования
Ключевым инструментом исследования стала новая модель гравитационных волн, разработанная в Институте гравитационно-волновой астрономии Бирмингемского университета. Она позволила определить орбиты объектов-прародителей и рассчитать, насколько сильно колебались, или прецессировали, черная дыра и нейтронная звезда перед слиянием.
Выводы и их значение
Член исследовательской группы Патрисия Шмидт из Бирмингемского университета пояснила, что открытие дает важные новые подсказки о том, как экстремальные объекты объединяются. Эллиптическая форма орбиты непосредственно перед слиянием указывает на то, что система развивалась не в изоляции, а почти наверняка сформировалась под воздействием гравитационных взаимодействий с другими звездами или третьим компаньоном.
Разнообразие происхождения систем
Гонсало Моррас из Автономного университета Мадрида подчеркнул, что полученные результаты являются убедительным доказательством того, что не все пары нейтронная звезда — черная дыра имеют одинаковое происхождение.
Эксцентричная орбита предполагает место рождения в среде, где множество звезд гравитационно взаимодействуют друг с другом. Это открытие указывает на существование нескольких способов слияния черных дыр и нейтронных звезд, а не одного доминирующего канала образования.
Заключение
Новые данные заставили пересмотреть цифры о массе черной дыры и нейтронной звезды. Ранее ученые считали, что объекты перед слиянием движутся по круговой орбите, и недооценивали массу черной дыры. Первоначально исследователи предполагали, что ее масса в девять раз превышает солнечную, а масса нейтронной звезды — около двух солнечных масс.
Данный вывод может помочь объяснить, почему астрономы все чаще наблюдают разнообразие в сливающихся двойных системах остатков звезд.
RU 
EN