Астрономи відкрили унікальну зірку, що за законами фізики не мала б існувати

Астрономи з Гавайського університету повідомили про відкриття зорі, яка за своїми характеристиками не мала б існувати. Йдеться про червоного гіганта — компаньйона системи Gaia BH2, де поряд обертається «спляча» чорна діра, відкрита у 2023 році. Світло цієї зорі свідчить про хімічний склад, властивий дуже давнім об’єктам, однак її внутрішня структура вказує на відносно молодий вік.

Спостереження показали, що зоря багата на альфа-елементи — важкі хімічні сполуки, які зазвичай формуються у перших поколіннях зір. Це означало б, що їй близько 10 мільярдів років. Водночас вимірювання коливань її внутрішніх шарів за допомогою супутника TESS засвідчили вік лише приблизно 5 мільярдів років. «Молоді зорі, багаті на альфа-елементи, — надзвичайно рідкісні та загадкові. Їхня хімія та вік не узгоджуються, якщо зоря розвивалася ізольовано», — зазначив керівник дослідження Даніел Хей у журналі The Astro­phys­i­cal Jour­nal.

Gaia BH2 (UCAC4 154–126202) — це подвійна система, що складається із зірки та чорної діри зіркової маси (Джерело: Lega­cy Sur­veys / D. Lang)

Для аналізу вчені застосували метод астеросейсмології — аналог сейсмології на Землі. Коливання яскравості зорі, так звані «зоряні землетруси», дозволяють визначити будову її надр. Саме завдяки цьому методу команда змогла з високою точністю оцінити властивості ядра та швидкість обертання.

Додаткові спостереження з наземних телескопів показали, що зоря здійснює оберт раз на 398 днів — значно швидше, ніж мала б у її віці. Це може свідчити про злиття з іншою зорею або про поглинання речовини після того, як її попередній компаньйон перетворився на чорну діру. Обидва сценарії пояснюють надлишок важких елементів і прискорене обертання.

Система Gaia BH2 належить до так званих «сплячих» чорних дір, які не поглинають активно матерію та не випромінюють рентгенівське світло. Їх виявляють завдяки коливанням руху зорі-компаньйона, зафіксованим телескопом Gaia. Астрономи планують продовжити спостереження за допомогою TESS, щоб перевірити гіпотезу злиття та з’ясувати, чи мають інші подібні системи сліди минулого зоряного насильства.