Астросейсмология выявила невозможную звезду

Астрономы столкнулись с необычным космическим феноменом: звезда в системе Gaia BH2 словно нарушает базовые правила эволюции светил, заставляя учёных пересматривать привычные представления, сообщает Vesti.az со ссылкой на The Astrophysical Journal.

Спектры звёзд обычно позволяют точно определить их температуру, химический состав, возраст и скорость вращения, превращая изучение небесных тел в почти ювелирную науку. Однако Gaia BH2 — «тихая» чёрная дыра с загадочным звездным компаньоном — вывела астрофизиков из равновесия.

Речь идёт о звезде, которая, согласно всем известным моделям, не должна была существовать в нынешнем виде.

Исследования её атмосферы показали повышенное содержание альфа-элементов — тяжёлых ядер, формирующихся в первых поколениях звёзд. Такой химический «портрет» обычно соответствует возрасту около 10 миллиардов лет.

Но когда учёные Гавайского университета изучили её внутренние колебания с помощью спутника TESS, данные астросейсмологии указали на возраст около 5 миллиардов лет — примерно столько же, сколько Солнцу. «Молодые звезды с древней химией чрезвычайно редки и трудны для объяснения», — сказал ведущий автор исследования Дэниел Хей.

Метод астросейсмологии, основанный на анализе едва заметных изменений яркости, позволил точно определить параметры ядра этой звезды. И именно они показали, что её эволюция не была обычной — что-то вмешалось в процесс.

Одним из ключевых признаков стал период вращения: звезда делает оборот за 398 дней, что необычно быстро для красного гиганта. Обычно такие объекты со временем замедляются, но в данном случае наблюдается обратное. Это указывает на возможное слияние в прошлом — либо с другой звездой, либо с веществом, которое осталось от звезды-прародителя нынешней чёрной дыры.

В обоих сценариях звезда получила бы дополнительный угловой момент и преобразованный химический состав — следы древней катастрофы.

Gaia BH2 относится к числу «тихих» чёрных дыр — объектов, которые не поглощают активно вещество и не излучают рентгеновские потоки. Их существование выявляется только благодаря сверхточным измерениям Gaia, фиксирующим микроскопические колебания орбиты звезды-компаньона.

Учёные также исследовали систему Gaia BH3, и её поведение оказалось ещё более загадочным: ожидаемые модели предсказывали заметные колебания, но они так и не были обнаружены. Это усиливает подозрения, что теории о звёздах с экстремально низким содержанием металлов требуют пересмотра.

Будущие наблюдения TESS могут подтвердить гипотезу о звездном слиянии и показать, является ли тусклая, но необычайно информативная Gaia BH2 исключительным случаем или частью более общей космической тенденции.

Неактивные чёрные дыры Млечного Пути могут оказаться настоящими архивами космических катастроф, которые в обычных условиях были бы скрыты ярким излучением активных чёрных дыр.

«Невозможная» звезда системы Gaia BH2 напоминает: Вселенная всё ещё хранит тайны, а её самые тихие объекты иногда рассказывают самые громкие истории.