Астрономи зʼясували, що рідкісний червоний гігант Gaia BH2 обертається навколо сплячої чорної діри

Астрономи з Гавайського інституту астрономії (Uni­ver­si­ty of Hawaiʻi Insti­tute for Astron­o­my, IfA) повідомили про нові результати дослідження системи Gaia BH2, де червоний гігант обертається навколо сплячої чорної діри. Вчені вважають, що минуле цієї зірки пов’язане зі злиттям із сусідньою зіркою. Своєю чергою, це пояснює її незвично швидке обертання.

Команда використала дані космічного телескопа NASA TESS, який зафіксував слабкі коливання яскравості — так звані «зоряні землетруси». Ці вібрації дозволили визначити внутрішню структуру та властивості гіганта. За словами головного автора роботи Деніела Гея, метод подібний до сейсмології: як землетруси допомагають вивчати надра планети, так зоряні коливання відкривають інформацію про далекі світила.

Зображення, створене за допомогою штучного інтелекту, червоного гіганта, що обертається навколо спокійної чорної діри в системі Gaia BH2. Джерело: ESO/L. Calçada/Space Engine

Найбільше здивування викликав хімічний склад зірки — вона містила підвищену кількість важких елементів, характерних для старих світил. Водночас її вік оцінюється лише у 5 мільярдів років. Це поєднання молодості та «стародавньої» хімії свідчить, що зірка не розвивалася ізольовано, а отримала додаткову масу через злиття або поглинання матеріалу.

Наземні телескопи показали, що гігант обертається навколо своєї осі раз на 398 днів — значно швидше, ніж очікується для ізольованих зірок такого типу. На думку співавтора дослідження Джоела Онга, це може бути наслідком приливних взаємодій із чорнодірним компаньйоном.

Дослідження також охопило систему Gaia BH3, де аналогічних коливань не виявили. Це може свідчити про потребу оновлення моделей для металобідних зірок. Обидві системи залишаються «сплячими»: чорні діри не живляться матерією і не випромінюють рентгенівських променів. Науковці очікують, що майбутні спостереження TESS допоможуть підтвердити гіпотезу про злиття та уточнити механізми формування спокійних чорнодірних систем у Чумацькому Шляху.