Самая близкая к нам черная дыра оказалась двойной звездой

Объект, идентифицированный ранее в этом году как ближайшая черная дыра, которую мы когда-либо обнаруживали, возможно, только что был понижен в должности. После повторного анализа данных отдельные группы ученых пришли к выводу, что рассматриваемая система, названная HR 6819, в конце концов, не имеет черную дыру .

Вместо этого они обнаружили, что это, вероятно, всего две звезды со слегка необычной двойной орбитой, что затрудняет интерпретацию.

HR 6819, расположенный примерно в 1120 световых годах от нас, некоторое время был чем-то вроде загадки. Первоначально считалось, что это одиночная звезда спектрального класса Be.

Это горячая бело-голубая звезда на главной последовательности, спектр которой содержит сильную линию излучения водорода, интерпретируемую как свидетельство диска околозвездного газа, выбрасываемого звездой, когда она вращается с экваториальной скоростью около 200 километров в секунду.

В 1980-х годах астрономы заметили, что объект, похоже, также демонстрирует световую подпись второго типа звезды B-типа, звезды B3 III. В 2003 году было обнаружено, что это означает, что HR 6819 представляет собой не одну, а две звезды, хотя их нельзя было определить по отдельности.

Дальнейший анализ показал, что звезда B3 III, имеющая примерно 6 солнечных масс, имела примерно 40-дневную орбиту, но звезда Be, также оцениваемая примерно в 6 солнечных масс, казалась неподвижной. Если две звезды представляют собой двойную систему равной массы, они должны вращаться вокруг общего центра тяжести, а не одна звезда вращается вокруг другой.

После тщательных расчетов группа астрономов пришла к выводу, что звезда B3 III могла вращаться вокруг другого, третьего объекта, который нельзя было увидеть - черной дыры.

Но, как утверждают другие астрономы, это далеко не единственная возможность. Что, если мы неправильно рассчитали массы звезд?

"Присутствие звездного компонента Be в спектре HR 6819 предлагает другую интерпретацию системы", - написали в своей статье астрономы Дуглас Гис и Лукиан Ван из Университета штата Джорджия .

"Возможно, что звездный компонент B3 III на самом деле представляет собой урезанную звезду малой массы, которая все еще относительно молодая и светящаяся. В этом случае Ве-звезда будет компаньоном в 40-дневной двойной системе, а не черной дырой".

Другими словами, звезда B3 III с гораздо меньшей массой будет вращаться вокруг звезды Be. Если бы это было так, то это орбитальное движение можно было бы обнаружить в газообразном водороде, окружающем Ве-звезду - он двигался бы почти незаметно, когда его тянула меньшая звезда. Это то, что искали Гис и Ван.

Они тщательно изучили излучение водорода в спектре системы и обнаружили, что водородный диск вокруг звезды Ве действительно демонстрирует 40-дневную периодичность как в доплеровском сдвиге, так и в форме линии излучения. Это согласуется с орбитой звезды B3 III - как и следовало ожидать, если бы система была двойной массой.

"Это указывает на то, - писали они , - что HR 6819 - двойная система, состоящая из массивной Ве-звезды и маломассивного компаньона, который представляет собой урезанный остаток бывшей звезды-донора в двойной системе с массопереносом".

Другими словами, звезда Be поглотила целую кучу материала звезды B3 III, в результате чего она стала намного меньше. Команда отметила, что недавние данные свидетельствуют о том, что многие Ве-звезды являются продуктом этого процесса. Согласно их расчетам, Be-звезда будет иметь массу около 6 солнечных масс, как было установлено ранее; но звезда B3 III будет иметь массу от 0,4 до 0,8 солнечных.

Но становится интереснее. Гис и Ван были не единственными исследователями, изучающими эту идею. Во второй статье группа астрономов во главе с Джулией Боденштайнер из KU Leuven в Бельгии независимо исследовала водородное излучение звезды Ве и выполнила орбитальный анализ системы. Она и ее коллеги пришли почти к такому же выводу.

"Мы предполагаем спектральные массы 0,4 [солнечные массы] и 6 [солнечные массы] для первичной и вторичной звезды", - написали они в своей статье. "Это указывает на то, что первичной может быть звезда, а не гигант B-типа. Эволюционное моделирование предполагает, что возможной системой-предшественником может быть жесткая двойная система B + B, которая испытала консервативный массоперенос ... 6819 не содержит BH".

И в третьей статье , которая сейчас находится в препринте, астрономы Карим Эль-Бадри и Элиот Кватерт из Калифорнийского университета в Беркли также независимо проанализировали спектры системы, получив массы 0,47 и 6,7 солнечных масс для звезд B3 III и Be соответственно.

"Мы утверждаем, что B-звезда представляет собой раздутую гелиевую звезду с массой ≈ 0,5 массы Солнца, которая в настоящее время сжимается, чтобы стать горячим субкарликом", - писали Эль-Бадри и Кватерт.

"Орбитальное движение звезды Be устраняет необходимость в черной дыре для объяснения движения звезды B. Модель с полосой звезды воспроизводит наблюдаемую светимость системы, в то время как нормальная звезда с температурой и гравитацией B-звезды будет больше".

Напомним, ранее сообщалось, что на голубых гигантах нашли гигантские волны.

Источник