Анализ данных «Чандры» показал, как древняя сверхновая превратилась в черную дыру

До сих пор один из объектов в системе GRO J1655−40, расположенной на расстоянии примерно 11 000 световых лет от Земли, считался кандидатом в черные дыры, сформированным при коллапсе ядра массивной звезды. Подтвердить статус космического «монстра» и узнать прошлое его звезды-прародительницы удалось авторам нового исследования, опубликованного в журнале The Astrophysical Journal.

В 2005 году, наблюдая вспышку рентгеновского источника в GRO J1655−40 с помощью «Чандры», астрономы предположили, что черная дыра начала активно аккрецировать вещество, испуская сильное излучение. Теперь, реконструировав физические характеристики объекта по 18 спектральным линиям поглощения — от кислорода до никеля, — исследователи выявили в них большое содержание тяжелых (по сравнению с гелием) элементов, а также «скачки» в концентрации некоторых химических веществ.

Значит, светило, вспыхнувшее сверхновой более миллиона лет назад, обладало высокой металличностью (то есть повышенным содержанием тяжелых элементов), а его начальная масса составляла примерно 25 солнечных.

Таким образом, в прошлом в системе GRO J1655−40 обращались две звезды: более массивная погибла, а ее внешние слои буквально «осыпались» на вторую и были частично втянуты в формирующуюся черную дыру. Масса последней, по оценкам, составляет приблизительно 6,6 солнечной, а масса звезды-компаньона — примерно половину массы Солнца.

Сегодня «останки» древней сверхновой циркулируют в системе в виде «облака» тяжелых элементов, выбрасываемых в космос вместе с мощными рентгеновскими ветрами, — именно их спектр помог ученым «прочитать» химический состав давно исчезнувшей звезды и установить ее истинные параметры.

Авторы новой научной работы отметили, что проведенные космические «раскопки» могут применяться и к другим двойным системам, где произошли схожие взрывы. Подход позволяет больше узнать о том, какие элементы (и в каком количестве) звезды, завершающие жизненный путь, «отдают» Вселенной, а также о процессах, способствующих формированию черных дыр.