Наприкінці свого життя ядра надмасивних зір колапсують, виділяючи величезні кількості енергії — такі події ми спостерігаємо як спалахи наднових. Частина речовини загиблих світил викидається в навколишній простір, а залишки стискаються під дією сил власної гравітації в надщільні об’єкти.
Точна доля залишку наднової залежить від його маси. Якщо вона не перевищує певного значення (межа Оппенгеймера-Волкова), то після спалаху залишається нейтронна зоря. Якщо маса залишку перевищує цю межу, спалах наднової призводить до народження чорної діри.
Але чому дорівнює межа Оппенгеймера-Волкова? Дані спостережень і результати теоретичного моделювання свідчать про те, що її значення для нейтронної зорі, що не обертається, становить 2,16 маси Сонця. Однак у реальності такі об’єкти обертаються з великою швидкістю, що збільшує значення межі приблизно на 15%. Отже, в теорії у Всесвіті не повинно існувати нейтронних зір, маса яких перевершує сонячну у 2,5 раза. Своєю чергою, астрономам поки що не вдалося знайти чорних дір менш ніж у п’ять разів важчих за Сонце. Це породжує закономірне питання про існування «проміжних» тіл з масами в діапазоні між 2,5 і 5 сонячних.
Нещодавно колектив дослідників із гравітаційно-хвильових обсерваторій LIGO і Virgo повідомив про відкриття об’єкта, маса якого лежить у межах цього «розриву». Він був виявлений завдяки гравітаційному сплеску GW190814, зареєстрованому в серпні минулого року. Аналіз даних показав, що його породило злиття двох об’єктів, що сталося на відстані близько 800 млн світлових років від Чумацького Шляху. Перше тіло було у 23 рази важчим за Сонце і воно безумовно було чорною дірою. Але астрономів куди більше зацікавив другий об’єкт. Наявні дані свідчать про те, що його маса у 2,6 раза перевершувала сонячну.
За словами астрономів, поки що їм важко дати точну відповідь на питання про природу цього об’єкта. Його маса виразно вища за сучасні прогнози для максимальної маси нейтронних зір. Отже, він може виявитися найлегшою з усіх відомих чорних дір.
Вчені сподіваються, що в майбутньому їм вдасться зареєструвати аналогічні події, які дадуть змогу пролити світло на природу подібних тіл. За словами дослідників, вони припускають, що «розрив» мас, який вони спостерігають, насправді пояснюється обмеженими технічними можливостями та недосконалістю наявних сенсорів, які не дають змоги спостерігати популяцію надкомпактних об’єктів проміжної маси.
За матеріалами https://phys.org
