Нейтронные звезды и черные дыры — это остатки мертвых звезд. Обычно они образуются в результате взрыва сверхновой, когда внешние слои старой звезды резко отбрасываются, а ядро звезды разрушается, образуя остаток. Это насильственное происхождение может иметь серьезные последствия как для остатков, так и для окружающей среды.
Одна вещь, которая может случиться, это то, что остаток может получить «натальный толчок», который заставит остаток улететь от остатка сверхновой. Мы видим это на некоторых нейтронных звездах, где наблюдаем, как нейтронная звезда покидает остаток со скоростью более 800 километров в секунду. Мы не совсем уверены в том, что вызывает такие сильные натальные удары, но они не редкость. Можно было бы предположить, что то же самое может произойти и со звездными черными дырами. Фактически, учитывая большую интенсивность формирования сверхновой черной дыры, можно подумать, что удар будет еще сильнее. Но недавние наблюдения показывают, что иногда звездная черная дыра может образоваться практически без всякого удара.
Наблюдения сосредоточены на черной дыре, известной как V404 Cygni. Его масса примерно в 10 раз больше массы Солнца, а расстояние до него составляет около 8000 световых лет. Это тоже микроквазар. Есть небольшая звезда, которая вращается вокруг V404 так близко, что вещество захватывается черной дырой. Захваченный материал создал аккреционный диск и джеты, подобные тем, которые образуются сверхмассивными черными дырами в далеких галактиках. Он был открыт в 1938 году и легко наблюдается как в видимых, так и в рентгеновских лучах. С приличным телескопом вы могли бы наблюдать его даже со своего двора. Излишне говорить, что V404 достаточно хорошо изучен.
Но эта новая работа обнаружила что-то новое. Команда идентифицировала звезду-компаньон, вращающуюся вокруг тесной двойной системы. Звезда была известна уже давно, но только после того, как мы получили подробные наблюдения с космического корабля «Гайя», команда смогла доказать, что она вращается вокруг двух других. Дальнему спутнику требуется 70 000 лет, чтобы совершить один оборот по орбите, но он гравитационно связан с двумя другими. Итак, V404 Cygni — тройная система, а не бинарная. Что немного странно. Когда черная дыра образовалась, ее должны были выбросить из системы. Близкий товарищ мог бы держаться, но дальний товарищ не должен быть связан. Так что же дает?
Когда команда изучила динамику системы, они обнаружили, что натальный удар черной дыры не мог превышать 5 км/с. По астрономическим меркам это, по сути, ничто. Следовательно, у V404 не должно было быть натального удара. Если бы он образовался в результате взрыва сверхновой, это было бы маловероятно. Чтобы разгадать эту загадку, команда изучила различные модели, которые могли бы создать такую систему. Все, от высокосимметричных взрывов сверхновых до моделей прямого коллапса, в которых черная дыра формировалась медленно и тихо, а не одним большим взрывом. Оказывается, тихий подход наиболее вероятен. Похоже, что V404 постепенно накапливал материал от своего близкого спутника, пока тот просто не рухнул, превратившись в черную дыру, и сделал это достаточно тихо, чтобы третий спутник смог отправиться в путешествие.
Ссылка: Бердж, Кевин Б. и др. «Черная дыра малой массы в рентгеновском диапазоне V404 Лебедя является частью широкой иерархической тройки и образовалась без какого-либо удара». Препринт arXiv arXiv:2404.03719 (2024 г.).
