Команда ученых смогла показать, что звезды образуют черные дыры с массой менее 9 и более 16 солнечных, но почти ни одной промежуточной
Европейские астрофизики выяснили, что физические процессы в недрах звезд в двойных системах приводят к формированию черных дыр, чья масса в среднем в 9 или в 16 раз превосходит солнечную. Это потенциально объясняет то, почему детекторы пока не зафиксировали гравитационных волн, порожденных слиянием черных дыр с массой в 10-13 Солнц, сообщила в понедельник пресс-служба Гейдельбергского института теоретических исследований (HITS). Исследование было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.
"Астрофизикам-теоретикам удалось показать, что почти все черные дыры, возникающие из двойных звезд, должны обладать массой, которая превышает массу Солнца или примерно в девять раз, или же в шестнадцать и более раз, тогда как объекты с промежуточными массами образуются исчезающе редко. Это потенциально объясняет существование "провала" между массами легких и тяжелых двойных черных дыр в данных с гравитационных обсерваторий", - говорится в сообщении.
За последние пять лет гравитационные обсерватории LIGO и ViRGO открыли несколько десятков всплесков гравитационных волн, порожденных слияниями двух черных дыр, нейтронных звезд и пар черная дыра-нейтронная звезда. Изучение этих колебаний пространства-времени дало возможность провести своеобразную "перепись" черных дыр и проверить теории, объясняющие их эволюцию и миграции.
Собранные данные, как отмечает научная группа, указывают на существование "провала" в массах двойных черных дыр в процессе слияния. Наблюдения показывают, что в подобных катаклизмах участвуют или относительно небольшие черные дыры, чья масса превышает солнечную не более чем в 8-9 раз, или же очень крупные объекты, которые превосходят Солнце по массе в 14-16 и более раз.
Черные дыры или нейтронные звезды
Авторы работы нашли возможное объяснение этому в ходе анализа физических процессов, которые происходят в двойных звездах, массы которых достаточно для превращения в черную дыру. Одна из звезд заканчивает жизнь превращением в черную дыру раньше другой. И расчеты показали, что соседство с черной дырой особым образом меняет структуру второй звезды на последних этапах жизни, когда в ее недрах происходят слияния атомов углерода и неона.
Это повышает плотность недр относительно небольших и очень крупных звезд, чья масса превышает солнечную примерно в 8-9 и 14-16 раз. Этот рост плотности резко увеличивает шансы на превращение подобных звезд в черную дыру, тогда как светила с массой в 10-13 Солнц теряют значительно больше массы во время взрыва сверхновой и почти всегда превращаются в нейтронные звезды.
Европейские исследователи надеются, что недавний перезапуск гравитационных обсерваторий позволит астрономам получить свидетельства того, что эти теоретические расчеты верны.
По информации https://nauka.tass.ru/nauka/18412857
