Вперше в історії астрономи зафіксували аномальні коливанні зірки гіганта поруч з чорною дірою

Астрономи за допомогою космічного телескопа TESS вперше зафіксували унікальні коливання — так звану «пісню» — червоного гіганта в системі Gaia BH2, що розташована на відстані 3 800 світлових років у сузір’ї Центавра. Дослідження, проведене командою з Гавайського університету, відкриває нові можливості для вивчення внутрішньої структури зірок, які перебувають у тісній взаємодії з чорними дірами.

Коливання, схожі на «зоретруси», дозволяють дослідникам аналізувати внутрішні процеси зірки, так само як сейсмічні хвилі допомагають вивчати будову Землі. За словами керівника дослідження Деніела Хея, ці дані свідчать про складну історію еволюції червоного гіганта, який має вік близько 5 мільярдів років, але демонструє хімічний склад, характерний для набагато старших світил — зокрема надлишок альфа-елементів.

Зображення Чумацького Шляху, на якому показано розташування перших двох чорних дір, відкритих Gaia, включаючи Gaia BH2, яка має супутника-червоного гіганта. (Джерело зображення: ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO, CC BY-SA 3.0 IGO)

Науковці припускають, що зірка зазнала масообміну з компаньйоном під час утворення чорної діри в системі. Це могло призвести до злиття або поглинання речовини, що пояснює її аномальний склад і відносно молодий вік.

Ще однією особливістю є швидке обертання зірки — один оберт кожні 398 земних днів, що нетипово для червоних гігантів. За словами дослідника NASA Джоела Онга, така швидкість, ймовірно, є наслідком припливної взаємодії з чорною дірою, яка також могла спричинити внутрішні коливання.

Чорна діра Gaia BH2, утворена після колапсу масивної зорі, відіграє ключову роль у сучасному стані червоного гіганта. Її взаємодія з компаньйоном вплинула на масу, склад і обертання зірки, роблячи систему унікальним прикладом того, як чорні діри змінюють еволюцію зоряних об’єктів.