Чорні діри залишають значно більше слідів своєї історії, ніж вважалося раніше. Матерія за межами горизонту подій містить ключі до минулого цих космічних об’єктів. Такий підхід відкриває нові можливості для астрономічних досліджень.
Руйнуємо стереотипи про чорні діри
Традиційно вважається, що чорні діри повністю знищують інформацію про поглинуту матерію. Проте це твердження є лише частково правильним. Інформація дійсно втрачається, коли речовина перетинає горизонт подій. Однак матеріал навколо чорної діри зберігає багату історію свого походження.
Астрономи використовують цей факт для реконструкції минулого космічних об’єктів. Аналіз елементного складу речовини навколо чорної діри стає своєрідною космічною археологією. Такий підхід нещодавно допоміг розкрити таємницю утворення системи GRO J1655-40.
Досліджувана система складається з чорної діри масою приблизно сім мас Сонця та зорі-компаньйона, маса якої перевищує три сонячні маси. За сучасними уявленнями астрофізики, така конфігурація виникла з подвійної зоряної системи. Більша зоря вибухнула як наднова і перетворилась на чорну діру.
Методологія космічної археології
Для розкриття минулого системи вчені звернулися до архівних даних. Вони проаналізували спостереження, зроблені космічним апаратом “Чандра” у 2005 році. Під час спостережень система виявляла особливо високу активність у рентгенівському діапазоні.
Космічна обсерваторія зафіксувала детальні спектри системи. Ці дані дозволили науковцям ідентифікувати 18 різних хімічних елементів. Відносна поширеність кожного елемента стала ключем до розуміння початкових параметрів зорі.
Склад хімічних елементів у зоряному ядрі безпосередньо залежить від початкової маси зорі. Також на нього впливає початковий хімічний склад газової хмари, з якої сформувалася зоря. Ця закономірність дозволила вченим відтворити характеристики початкової зорі.
Несподівані результати дослідження
Дослідження елементного складу системи привело до неочікуваного відкриття. Виявилося, що прародителька сучасної чорної діри мала масу близько 25 сонячних мас. Цікаво, що вона була значно масивнішою за свою зорю-компаньйона, яка збереглася до наших днів.
Порівняння початкової та поточної маси показало важливий факт. Більша частина речовини первісної зорі не потрапила до складу чорної діри. Натомість вона була викинута в міжзоряний простір під час вибуху наднової або через потужні зоряні вітри.
Така реконструкція дозволяє астрономам краще зрозуміти еволюцію подвійних зоряних систем. Вона також допомагає простежити, як саме формуються чорні діри та нейтронні зорі з масивних зір наприкінці їхнього життєвого циклу.
Перспективи методу для майбутніх досліджень
Описаний підхід відкриває нові можливості для астрономічних досліджень. Застосування цього методу до інших систем дозволить створити більш точні моделі еволюції зір. Вчені зможуть краще зрозуміти, як масивні зорі перетворюються на компактні об’єкти.
Такі дослідження мають важливе значення для розуміння циклу речовини у Всесвіті. Вони показують, як важкі елементи, створені у надрах зір, потрапляють у міжзоряне середовище. Ці елементи згодом стають будівельними блоками для нових поколінь зір і планет.
Метод космічної археології демонструє, що інформація у Всесвіті не зникає безслідно. Навіть такі екзотичні об’єкти, як чорні діри, залишають “відбитки пальців” своєї історії у навколишньому просторі.
#Таємницю #чорної #діри #розкрили #через #елементи #року
Source link
