Астрономическая археология раскрывает прошлое черной дыры

Распространенное заблуждение о черных дырах гласит, что они поглощают не только материю, но и всю информацию о ней. Однако новое исследование доказывает, что история материи вокруг черной дыры может многое рассказать о ее происхождении.

Ученые обратили внимание на двойную систему GRO J1655-40, состоящую из черной дыры массой около семи солнечных масс и звезды-компаньона, превышающей три солнечные массы. Согласно современным представлениям, изначально система включала две звезды, но более крупная взорвалась как сверхновая, превратившись в черную дыру.

В настоящее время система содержит звезду, черную дыру и остаточный материал взорвавшейся звезды. Для изучения истории этой системы команда астрономов проанализировала данные космического аппарата Chandra, полученные в 2005 году, когда система была особенно яркой в рентгеновском диапазоне.

Благодаря спектральным данным исследователи смогли идентифицировать присутствие и относительное содержание 18 различных элементов. Именно здесь в игру вступает астрономическая археология: элементы, образующиеся в ядре звезды, зависят от её начальной массы и состава.

Анализируя найденные элементы и их распространенность, ученые восстановили характеристики исходной звезды. Оказалось, что предшественник черной дыры имел массу, равную 25 солнечным массам, значительно превосходя свою звезду-компаньона.

Это означает, что большая часть вещества изначальной звезды была выброшена в межзвездное пространство — либо при первоначальном взрыве сверхновой, либо последующими звездными ветрами, генерируемыми системой с течением времени.

Такая реконструкция позволяет астрономам изучать эволюцию двойных звездных систем и процессы превращения массивных звезд в черные дыры или нейтронные звезды.

Применяя этот метод к другим системам, ученые смогут создать более точные модели динамики умирающих звезд и расширить наше понимание космических процессов, происходящих на финальных стадиях жизни звезд.