Наука о космосе получила новую загадку. Ученые выяснили, что перед тем как столкнуться и слиться, черные дыры и нейтронные звезды могут кружить друг вокруг друга не по привычным круговым траекториям, а по вытянутым овалам.
Как проходило исследование
Команда астрофизиков усомнилась в устоявшихся теориях, когда проанализировала гравитационные волны от события под названием GW200105. Этот сигнал поймали детекторы LIGO и Virgo. Сама катастрофа произошла на расстоянии около 910 миллионов световых лет от нас. В результате столкновения появилась новая черная дыра, которая тяжелее Солнца примерно в 13 раз.
Ученые из Университета Бирмингема применили новую модель для анализа гравитационных волн. Она позволила точно рассчитать орбиты объектов до их гибели. Специалисты измерили так называемую прецессию — то есть то, как сильно «покачивались» черная дыра и нейтронная звезда перед ударом. Выяснилось, что перед самым слиянием никакого покачивания не было, а вот орбита оказалась эллиптической.
Что это значит
По словам участницы исследования Патриции Шмидт, именно форма орбиты выдает секреты системы. Эллипс вместо круга говорит о том, что пара не развивалась в тиши и изоляции. Скорее всего, на их движение повлияла гравитация других звезд или третьего компаньона. Это ставит под сомнение старые теоретические модели.
Если бы ученые по старинке считали, что орбита была круговой, они бы сильно ошиблись в расчетах. Черная дыра тогда казалась бы легче — всего в 9 раз массивнее Солнца, а масса нейтронной звезды была бы около двух солнечных.
Гонсало Моррас из Мадрида добавил, что теперь ясно: не все пары «нейтронная звезда — черная дыра» рождаются одинаково. Эксцентричная орбита указывает на место рождения там, где полно звезд, активно взаимодействующих друг с другом.
Выводы команды опубликовали в журнале Astrophysical Journal Letters. Они подтверждают, что Вселенная любит разнообразие, и у слияний таких экстремальных объектов есть множество путей развития.
