Спираль смерти: черная дыра вращается на боку

0 1 585

Исследователи из Университета Турку, Финляндия, обнаружили, что ось вращения черной дыры в двойной системе наклонена более чем на 40 градусов относительно оси звездной орбиты. Открытие бросает вызов текущим теоретическим моделям образования черных дыр.

Наблюдение исследователей из обсерватории Туорла в Финляндии — первое надежное измерение, которое показывает большую разницу между осью вращения черной дыры и осью орбиты двойной системы. Разница между осями, измеренными исследователями в двойной звездной системе под названием MAXI J1820+070, составила более 40 градусов.

Часто для космических систем с более мелкими объектами, вращающимися вокруг центрального массивного тела, собственная ось вращения этого тела в значительной степени совпадает с осью вращения его спутников.

Это верно и для нашей Солнечной системы: планеты вращаются вокруг Солнца в плоскости, которая примерно совпадает с экваториальной плоскостью Солнца. Наклон оси вращения Солнца по отношению к оси орбиты Земли составляет всего семь градусов.

«Ожидание выравнивания в значительной степени не выполняется для странных объектов, таких как рентгеновские двойные черные дыры. Черные дыры в этих системах образовались в результате космического катаклизма — коллапса массивной звезды. Теперь мы видим, как черная дыра увлекает материю от ближайшей, более легкой звезды-компаньона, вращающейся вокруг нее.

-Мы видим яркое оптическое и рентгеновское излучение как последний вздох падающего вещества, а также радиоизлучение релятивистских струй, выброшенных из системы», — говорит Юри Поутанен, профессор астрономии Университета Турку и ведущий автор исследования.

Следя за этими струями, исследователи смогли очень точно определить направление оси вращения черной дыры.

Поскольку количество газа, падающего от звезды-компаньона в черную дыру, позже начало уменьшаться, система потускнела, и большая часть света в системе исходила от звезды-компаньона.

Таким образом, исследователи смогли измерить наклонение орбиты с помощью спектроскопических методов, и оно почти совпало с наклонением выбросов.

«Для определения трехмерной ориентации орбиты дополнительно необходимо знать позиционный угол системы на небе, то есть, как система повернута относительно направления на север на небе. Это было измерено с помощью поляриметрических методов», — говорит Юри Поутанен.

Результаты, опубликованные в журнале Science, открывают интересные перспективы для изучения образования черных дыр и эволюции таких систем, поскольку во многих сценариях образования черных дыр и эволюции двойных систем трудно получить такое экстремальное смещение.

«Разница более чем в 40 градусов между осью орбиты и вращением черной дыры была совершенно неожиданной. Ученые часто предполагали, что эта разница очень мала, когда они моделировали поведение материи в искривленном временном пространстве вокруг черной дыры.

— Нынешние модели уже действительно сложны, и теперь новые открытия заставляют нас добавить к ним новое измерение», — говорят ученые.

Исследование было опубликовано в журнале Science. “Black hole spin–orbit misalignment in the x-ray binary MAXI J1820+070”
Дополнительные материалы:
Подписаться
Уведомление о
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии