Система M33 X-7 глазами художника. Изображение NASA/CXC/M.Weiss
Астрофизики из США и Канады предложили эволюционную модель, воспроизводящую все наблюдаемые параметры рентгеновской двойной системы M33 X-7.
Необычная система, обнаруженная в 2007 году, располагается в галактике М33 на расстоянии около 2,7 млн. световых лет от Земли. Она отличается от других подобных систем по ряду характеристик: во-первых, масса черной дыры необычно велика, во-вторых, она расположена слишком близко к звезде и, в-третьих, для своей массы звезда слишком тусклая. В M33 X-7 входят очень крупные объекты: чёрная дыра массой в 15,65 солнечной и звезда главной последовательности, в 70 раз превосходящая Солнце по массе. Чёрная дыра движется по орбите совсем небольшого радиуса, совершая один оборот всего за 3,45 дня, а невысокая светимость звезды плохо соотносится с её размерами.
До сих пор ученые не находили систем с подобными характеристиками. Работа исследователей появилась в журнале Nature, а ее краткое описание приведено в пресс-релизе Северо-западного университета.
Система M33 X-7 (иллюстрация Matthew McCrory, Francesca Valsecchi, Vicky Kalogera).
Авторы показали, что этот «странный» набор характеристик вполне поддаётся моделированию. Расчёт эволюции начинается с двух звёзд, одна из которых имеет массу в 85–99 солнечных, а вторая в три раза уступает ей по массе и движется по орбите с периодом в 2,8–3,1 дня. В столь тесной системе будущая чёрная дыра — более крупный компаньон — начинает передавать вещество второму объекту, продолжая перерабатывать водород в гелий, и теряет часть своей водородной оболочки, превращаясь в звезду Вольфа — Райе. Другая часть оболочки уносится звёздным ветром, и светило — гелиевая звезда массой около 16 солнечных с железо-никелевым ядром — вскоре завершает своё существование и преобразуется в чёрную дыру.
Второй объект в системе, естественно, становится более массивным, но чрезвычайно быстрый рост не приводит к существенному увеличению светимости; кроме того, система расположена так, что астрономы наблюдают его наименее «яркие» экваториальные области. Звёздный ветер выросшего светила направляется к новообразованной чёрной дыре и поглощается ею, в результате чего испускается рентгеновское излучение, которое регистрируют телескопы.
Так как звезда из системы M33 X-7 получила материю необычным способом, свойства светила должны отличаться от свойств больших звезд, которые такими родились. Кроме того, находящаяся совсем рядом черная дыра влияет на звезду и изменяет распределение материи в ней, что сказывается на температуре и яркости светила.
По мнению учёных, известные двойные системы, образованные звёздами Вольфа — Райе и их массивными компаньонами, могут находиться на одной из начальных стадий того процесса, который привёл к появлению M33 X-7. Наблюдения этих двойных должны подтвердить достоверность модели.
Недавно другой коллектив астрономов исследовал другой аспект «жизни» двойных систем — а именно, возможность существования у них планет. Ученые предположили, что из-за периодического сближения звезд планеты с высокой вероятностью рано или поздно столкнутся друг с другом.
Новые статьи на почту