Друг начин на кој црните дупки со ѕвездени маси стануваат поголеми

0
Кредит НАСА

Уметнички приказ на бинарен систем на црни дупки, каде едната црна дупка расте со земање на материја од дискот на другата

Астрономи во тим на Универзитетот на Хонг Конг, Институт за астрономија и астрофизика при Академија Синика во Тајван и Северозападен Универзитет во САД, дојдоа до алтернативна теорија за тоа како да објасниме зошто некои црни дупки со стеларни т.е. ѕвездени маси можат да постанат поголеми од останатите. Во нивниот труд објавен во The Astrophysical Journal Letters, Шу-Су Ји, К.С. Ченг и Роналд Таам ја опишуват нивната теорија и како функционира таа.

Од кога за прв пат беа детектирани гравитациските бранови пред 3 години, тие беа детектирани уште 5 пати – и 5 од вкупно 6 потекнуваат од емисии создадени додека две црни дупки со стеларна маса се спојувале. Шестата била проследена од спојувањето на две неутронски ѕвезди. Како дел од нивните проучувања за тој вид на детекции, астрономите беа изненадени од големината со стеларни маси кои ги создаваа гравитациските бранови – тие беа поголеми од останатите црни дупки со стеларни маси. Нивните поголеми димензии досега се објаснети со теоријата во која се смета дека тие пораснале бидејќи тие ги започнале своите животи како ѕвезди кои содржале многу мали количини на метал – ѕвезди со траги од метал би задржале поголем дел од нивната маса бидејќи создаваат послаби Соларни ветрови. Во овој нов труд, астрономите предлагаат друг начин преку кој црни дупки со ѕвездена маса растат поголеми од вообичаеното.

Новата теорија започнува со истакнување дека некои супермасивни црни дупки кои се наоѓаат во центрите на галаксиите се опкружени со диск од гас и прашина. Во такви галаксии често има ѕвезди кои се наоѓаат малку надвор од дискот – ѕвезди кои би можеле да еволуираат во црни дупки со ѕвездени маси. Понекогаш е можно парови од овие ѕвезди да се најдат во дискот додека еволуираат во црни дупки. Такви црни дупки со стеларна маса би привлекувале материјал од дискот и на тој начин би раснеле. Научниците забележале дека ако се одвивало според тоа сценарио, исто така е можно двете ѕвезди кои се спојат да дојдат до синхронизиран вртеж, при што гравитациските бранови би биле поголеми отколку кога ротацијата не би била синхронизирана. Со тоа полесно се забележуваат. Повеќе информации

Превод на Апстрактот: Покрај четирите црни дупки кои бинарно се споиле и биле детектирани од Ласерската интерферометриска опсерваторија за гравитациони бранови (LIGO), шест претходнички црни дупки имале маса поголема од  20 M ⊙. Постоењето на такви масивни црни дупки сугерира дека се претходници на вездите со екстремно ниско ниво на метали. Алтернативна можност која се зема предвид е дека пар од црни дупки со стеларна маса со маса ~7 M ⊙ се зголемува до 20 M ⊙ преку собирање на материјал од дискот што се наоѓа околу супермасивна црна дупка во активното галактичко јадро. Растот на масата на парот и преносот на орбиталниот момент на импулс кон дискот го забрзува спојувањето. Врз основа на неодамнешната нумеричка работа на Танг, се покажа дека, на дискот со активно галактичко јадро со маса ~106 M ⊙ (која се смета за ниска маса) и Едингтон сооднос 0,01, масата на поединечна црна дупка во парот може да прерасне до 20 M ⊙ пред спојување, под услов дека собирањето на материјал се одвива со брзина поголема од 10 пати од Едингтон вредноста. Овој механизам предвидува нова класа на извори на гравитациски бранови која го вклучува спојувањето на две екстремни Керови црни дупки поврзани со активни галактички јадра и можен извор на електромагнетни бранови.

Преведувач: Дејана Маркова
Извор: Phys.org

Сподели.