|
Подтвердили наличие овальной орбиты у двойной системы
|
|
|
|
Рябь пространства-времени от слияний компактных объектов — гравитационные волны (гравиволны) — стала важнейшим источником информации о самых экстремальных событиях во Вселенной. С момента их первого обнаружения в 2015 году астрономы выявили несколько систем, состоящих из черной дыры и нейтронной звезды. Их происхождение, однако, до сих пор остается предметом споров.
|
|
|
|
Считается, что они могут формироваться двумя способами: либо как обычные двойные звездные системы, которые эволюционируют вместе и в итоге превращаются в компактные объекты, либо формируются в плотных звездных средах — например, в шаровых скоплениях, где гравитационные взаимодействия между многими объектами могут случайно «собрать» подобные пары.
|
|
|
|
Один из основных признаков, позволяющих различить оба сценария, — форма орбиты перед слиянием. Если система сформировалась из изначально связанной пары светил, орбита обычно круговая: за миллионы лет она выравнивается под действием гравиволн. В динамических средах, где объекты часто взаимодействуют друг с другом, форма орбиты может оставаться вытянутой — то есть эксцентричной — даже незадолго до слияния. Еще одним возможным индикатором происхождения этих редких систем считается прецессия орбиты, возникающая из-за вращения компактных объектов.
|
|
|
|
Исследовательская группа под руководством Гонсало Морраса (Gonzalo Morras) из Бирмингемского университета (Великобритания) проанализировала сигнал гравитационных волн от события GW200105 — одного из первых достоверных слияний черной дыры и нейтронной звезды, зарегистрированных обсерваториями LIGO и Virgo. Для этого астрофизики применили более сложную модель гравиволнового сигнала, которая одновременно учитывает орбитальную прецессию и эксцентриситет.
|
|
|
|
|
|
|
Затем, чтобы оценить параметры системы, ученые применили алгоритм Байеса — статистический метод для определения вероятности событий — и сравнили зарегистрированный сигнал с большим набором теоретических данных. Выяснилось, что перед слиянием орбита объектов была вытянутой: медианное значение эксцентриситета составило около 0,145 при орбитальном периоде 0,1 секунды. А вот почти круговые орбиты (с эксцентриситетом меньше 0,028) удалось исключить с вероятностью 99,5 процента.
|
|
|
|
Результаты научной работы, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета, впервые убедительно указали на наличие орбитального эксцентрисистета в паре нейтронная звезда — черная дыра, которую наблюдали с помощью гравиволновых сигналов. При этом признаки орбитальной прецессии оказались не такими определенными: анализ не выявил доказательств ее наличия, хотя данные в целом согласуются с предыдущими выводами о событии GW200105. Новая модель также указала на неравное соотношение масс компонентов системы.
|
|
|
|
Открытие, судя по всему, означает, что по крайней мере часть таких двойных систем формируется не из изолированных звездных пар, а в активных средах, где сильные гравитационные взаимодействия между объектами способны создавать пары на вытянутых орбитах. По мере накопления новых данных ученые смогут точнее определить, насколько распространен такой механизм формирования двойных систем и какую роль он играет в эволюции компактных объектов на просторах Вселенной.
|
|
|
|
Источник
|
