Уявіть, що ви потрапили в защіпки чорної діри, кружляли навколо із запаморочливою швидкістю, а ваша маса повільно, але постійно висмоктується. І цей танцюючий дует міг стати першим ультракомпактним бінарним рентгенівським двійковим процесом із чорною дірою, визначеним у нашій галактиці.
"Цей білий карлик настільки близький до чорної діри, що матеріал відтягується від зірки і скидається на диск речовини навколо чорної діри перед тим, як потрапити", - сказав Араш Бахраміан з університету Альберти в Едмонтоні, Канада, і Мічиганський державний університет, перший автор нової роботи.
Якби ви були білим карликом в цьому складному становищі, ви можете побажати швидкого припинення цього всього. Але якось зірка, схоже, не загрожує впасти чи розірватися чорною дірою.
"Ми не вважаємо, що він піде шляхом у небуття, але замість цього залишиться на орбіті", - додав Бахраміян.
Дані рентгенологічної обсерваторії Чандра, місії NuSTAR та компактного масиву австралійського телескопа (ATCA) свідчать про те, що ця зірка ковзає навколо чорної діри близько двох разів на годину, і це може бути найсильніший орбітальний танець, який коли-небудь засвідчувався для ймовірного чорного дірка і зірка-супутник.
Ця, здавалося б, унікальна двійкова система - з великим ім'ям X9 - розташована в кульовому скупченні 47 Tucanae, щільному скупченні зірок у нашій галактиці, приблизно за 14 800 світлових років від Землі.
Астрономи певний час вивчали цю систему.
"Довгий час вважалося, що X9 складається з білого карлика, який тягне за собою матерію зірки з низькою масою сонця", - написав Бахраміян у своєму дописі в блозі.
Але в 2015 році радіоспостереження з ATCA показали, що пара, ймовірно, містить чорну діру, що витягує матеріал зірки-компаньйона під назвою білий карлик, зірка низької маси, яка вичерпала більшість або все своє ядерне паливо.
"У 2015 році доктор Міллер-Джонс та його співробітники спостерігали сильну радіовипромінювання від X9, що вказувало на наявність чорної діри в цьому бінарному", - продовжив Бахраміян. "Вони припустили, що це може означати, що система складається з чорної діри, яка тягне за собою білого гнома".
Переглядаючи заархівовані дані Чандри, вони демонстрували зміни яскравості рентгенівських променів однаково кожні 28 хвилин, і Бахраміян та його науковий керівник Крейг Хейнк вважають, що це, мабуть, тривалість часу, яка потрібна зірці-супутнику, щоб зробити одну повну орбіту навколо Чорна діра. Дані Чандри також свідчать про велику кількість кисню в системі, характерну особливість білих карликів. Вони вважають, що важким випадком може бути те, що зірка-супутник - білий карлик. А ця зірка тоді обходила б навколо чорної діри приблизно 2,5 рази відстань між Землею та Місяцем.
"Врешті-решт стільки матерії може бути відірвано від білого карлика, що воно матиме лише масу планети", - сказала Хайнке, також з Альбертського університету. "Якщо він продовжує втрачати масу, білий карлик може повністю випаруватися".
Дослідники вважають, що ця система була б хорошим кандидатом для майбутніх обсерваторій гравітаційних хвиль. Він має низьку частоту, занадто низьку, щоб його можна було виявити за допомогою лазерного інтерферометра гравітаційно-хвильової обсерваторії LIGO, який минулого року здійснив наземні виявлення гравітаційних хвиль. Такі системи могли б розповісти нам більше про гравітаційні хвилі, а також надати більше інформації про бінарні системи чорної діри.
"Ми будемо в майбутньому уважно спостерігати за цим бінарним матеріалом, оскільки мало знаємо про те, як повинна поводитися така екстремальна система", - сказав співавтор Влад Тудор з Університету Кертін та Міжнародного центру радіоастрономічних досліджень у Перті, Австралія. "Ми також будемо продовжувати вивчати кульові скупчення в нашій галактиці, щоб дізнатися, чи можна знайти більше доказів для дуже щільних бінарних чорних дір."
Подальше читання:
Прес-реліз Чандри
Прес-реліз ICRAR
Повідомлення в блозі
Папір: Ультракомпактний характер кандидата в чорну діру на рентгенівському двійковому апараті 47 Tuc X9
