Парадокс: система ближайшей черной дыры не содержит черных дыр

HR 6819 находится всего в 1000 световых лет от Земли, именно там была обнаружена ближайшая к Земле черная дыра. Однако это открытие вызвало споры в научной среде, а дополнительные исследования позволили выяснить, что звездная система HR 6819 имеет совсем другой состав, чем предполагалось ранее.

Некоторое время считалось, что HR 6819 – это тройная система из двойной черной дыры и двух звезд: гиганта B-типа, вращающегося по более близкой орбите длительностью 40 дней и дополнительного спутника – классической звезды Be с обращением по более дальней орбите. Основанием для такого заключения стало существование в системе двух источников свечения, находившихся на разных орбитах.

Но дело в том, что аналогичным образом может выглядеть и двойная система, состоящая из обособленной главной звезды B-типа и быстро вращающейся Ве-звезды, которая образовалась в результате предыдущего события массопереноса.

Основанием для разграничения этих двух вариантов должно было стать расстояние между звездами: они могли оказаться близко друг к другу как в двойной звездной системе или далеко, как в тройной системе с черной дырой. В последнем случае звезды должны были двигаться по широкой орбите с угловым расстоянием около 100 мсек дуги, но в двойной системе оно могло быть намного меньше – всего 1-2 мсек дуги. 

С помощью данных с интерферометра GRAVITY VLTI и спектрографа MUSE астрономы определили, что два ярких источника света в системе находятся на удалении соответствующем 1/3 расстояния между Землей и Солнцем. На основе этих данных было создано несколько моделей, в том числе с одной звездой, с одним диском, с двоичным диском и тройные системы. Наилучшее соответствие данным GRAVITY показала модель, состоящая из двух источников с угловым расстоянием около 1 мсек дуги, что исключало вариант вращения вокруг черной дыры.

Все это подтверждало, что звезды находятся близко друг к другу, а значит, HR 6819 — двойная система без черной дыры. Также стало ясно, что в ней есть лишенная вещества звезда B-типа на дальней орбите и Be-звезда на близкой орбите.

Классические Be-звезды – это быстро вращающиеся звезды типа В. Исследования показывают, что они могут образовываться в результате передачи массы и углового момента в двойных системах. Другими словами, звезда В в этой системе является «вампиром» и высасывает вещество из звезды Ве.

Такое явление в бинарных звездных системах встречается достаточно часто. Но звезды в HR 6819 находятся в краткосрочной и очень редко наблюдаемой фазе эволюции двойных систем, во время которой одна звезда уже высосала из другой всю атмосферу.

Ученые полагают, что дальнейшее изучение этой системы позволит понять, какую роль играет «вампиризм» в эволюции массивных звезд и связанных с ними гравитационных волн и взрывов сверхновых. Кроме того, это поможет и пониманию того, как существуют и развиваются бинарные звездные системы.