В конце своей жизни ядра сверхмассивных звезд коллапсируют, что сопровождается выделением огромного количества энергии, называемым вспышка сверхновой. Часть вещества погибшего светила выбрасывается в окружающее пространство, а остаток сжимается под действием сил собственной гравитации.
Точная судьба остатка сверхновой зависит от его массы. Если она не превышает определенного значения (предел Оппенгеймера – Волкова), то на месте вспышки остается нейтронная звезда. Если масса остатка превышает предел Оппенгеймера – Волкова, то вспышка сверхновой приводит к рождению черной дыры.Но чему равен предел Оппенгеймера – Волкова? Данные наблюдений и результаты теоретического моделирования говорят о том, что его значение для не вращающейся нейтронной звезды составляет примерно 2,16 массы Солнца. Но в реальности такие объекты вращаются с большой скоростью, что увеличивает значение предела примерно на 15%. Таким образом, в теории во Вселенной не должно существовать нейтронных звезд, чья масса превосходит солнечную в 2.5 раза. В свою очередь, пока что астрономам не удалось найти черных дыр массой менее 5 солнечных. Это порождает закономерный вопрос о существовании «промежуточных» тел, чья масса лежит в диапазоне между 2.5 и 5 солнечными.
Недавно коллектив исследователей из гравитационно-волновых обсерваторий LIGO и Virgo, сообщил об открытии объекта, чья масса лежит в районе этого «разрыва». Он был обнаружен благодаря гравитационному всплеску GW190814, зафиксированному в августе прошлого года. Анализ данных показал, что его породило слияние двух объектов, произошедшее на расстоянии около 800 млн световых лет от Млечного пути. Масса первого тела в 23 раза превосходила солнечную, он безусловно является черной дырой. Но астрономов куда больше заинтересовал второй объект. Имеющиеся данные говорят о том, что его масса в 2.6 раза превосходила солнечную.
По словам астрономов, пока что они затрудняются дать точный ответ на вопрос о природе второго объекта. Его масса превышает современные прогнозы для максимальной массы нейтронных звезд. Таким образом, он может оказаться самой легкой известной черной дырой.
Ученые надеются, что в будущем им удастся зафиксировать аналогичные события, что позволит пролить свет на природу подобных объектов. По словам исследователей, они допускают, что наблюдаемый «разрыв» масс на самом деле объясняется ограниченными техническими возможностями и несовершенством сенсоров, пока что не позволяющими наблюдать популяцию сверхкомпактных объектов промежуточной массы.
Материал журнала «The Universe. Space. Tech»
