Модель черной дыры демонстрирует коллапс звезды без яркого взрыва
AstroNews.ru - 12 Июня 2020 15:06:43
Команда ученых, включающая Илью Мандела (Ilya Mandel) из научного центра ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) Университета Монаша, Австралия, представила новое исследование процессов, происходящих с вращающимися массивными звездами в конце их жизненного цикла.
Когда заканчивается жизненный цикл массивной звезды, она коллапсирует под действием собственной гравитации, оставляя за собой нейтронную звезду или черную дыру. Внешние газовые оболочки звезды тем временем взрываются в ослепительной вспышке, наблюдаемой как сверхновая. Однако некоторые массивные звезды исчезают без наблюдаемой вспышки. Согласно теории, эти звезды могут полностью коллапсировать в черную дыру. Но действительно ли это возможно?
Команда Мандела в своем новом исследовании решила дать ответ на этот вопрос. Для этого астрономы смоделировали на компьютере при помощи численных методов коллапс вращающегося газа в черную дыру. Моделирование показало, что, если газ вначале вращается слишком быстро, он не может эффективно коллапсировать; вместо этого происходит «зависание» газа с формированием торообразной структуры вокруг экватора черной дыры.
Команда предположила, что тепло, выделяющееся в результате столкновения падающего на черную дыру газа с материалом этого вращающегося тора, будет приводить к отталкиванию в космос внешних оболочек звезды и формированию вспышки сверхновой. Небольшая доля звезд, однако, вращается достаточно медленно – двигаясь со скоростью ниже порогового значения, необходимого для такого «зависания» газа – и эти светила действительно могут коллапсировать в черную дыру «тихой сапою».
«Мы объединили в нашей работе общую теорию относительности, современные вычислительные методы, модели звезд и результаты новых наблюдений, чтобы получить глубокое представление о формировании черных дыр из массивных звезд», - сказал Мандел.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.