Прошлой осенью человечеству удалось наблюдать за зрелищным слиянием двух нейтронных звезд, в процессе чего появились гравитационные волны. Но кажется, что за этим событием последовало еще и рождение черной дыры. Этот «новичок» будет наиболее маломассивной черной дырой из когда-либо найденных.
В новом исследовании проанализировали сведения из рентгеновской обсерватории Чандра, проведенные после обнаружения в гравитационно волновой обсерватории лазерного интерферометра (LIGO) и мисси гамма-лучей Ферми в августе 2017 года.
Пока каждый доступный телескоп следил за источником GW170817, рентгеновские лучи Чандра имели решающее значение для понимания того, что произошло после столкновения двух нейтронных звезд.
Данные LIGO показали, что масса возникшего объекта примерно в 2.7 раз больше солнечной. Это ограничение подразумевает присутствие наиболее массивной нейтронной звезды или невероятно маломассивной черной дыры (обычно в 4-5 раз массивнее Солнца). Наблюдения Чандры показали не только то, что есть, но и чего нет. Если бы речь шла о рождении массивной нейтронной звезды, то она бы создала мощное магнитное поле с расширяющимся пузырем высокоэнергетических частиц, что вызвало яркое рентгеновское свечение. Но видимые рентгеновские лучи в несколько сотен раз ниже ожидаемых. Поэтому больше шансов у черной дыры.
Если это так, то мы видим сложный сценарий формирования черных дыр. В случае GW170817 понадобилось два взрыва сверхновых.
Обзор от Чандра спустя 2-3 дня не обнаружил источник, но через 9, 15 и 16 дней удалось его заметить. Наиболее четкая видимость наступила через 110 дней после события. Сравнение с данными других телескопов помогли увидеть рентгеновские лучи как ударную волну, вызванную слиянием. Нет никаких признаков рентгеновского излучения от нейтронной звезды. Если это черная дыра, то она должна становиться слабее, что наблюдалось недавно по мере ослабления ударной волны.
Интересно, что если последующие наблюдения все же выявят массивную нейтронную звезду, то это нарушит теорию структуры нейтронных звезд и понимание их массивности.