Сотрудники и аспиранты МГУ имени М.В. Ломоносова: профессор Владимир Липунов и старший научный сотрудник Евгений Горбовской совместно с аспирантами Даниилом Власенко и Валерией Гриншпун в лаборатории космического мониторинга (МАСТЕР МГУ) ГАИШ МГУ разработали метод, позволяющий понять, как устроена Вселенная релятивистских звёзд. Работа опубликована в престижном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (импакт-фактор 5.5).
Как образуются чёрные дыры, учёным до сих пор доподлинно неизвестно. Все галактики Вселенной заполнены звездами, из которых образуются чёрные дыры. Как правило, живут они звёздами недолго – в 1000 раз короче, чем Вселенная, и только потому, что внутри идут термоядерные реакции превращения водорода в железо, не давая звезде уплотниться. А железо, как известно, не горит. Так из звёзд получаются чёрные дыры. Но какая часть звезды превращается в чёрную дыру во время коллапса? Учёные МГУ попытались ответить и на этот вопрос.
В последнее десятилетие открыт целый класс голубых звёзд с невидимыми, достаточно массивными объектами – кандидатами в чёрные дыры! И, похоже, все они двигаются по круговым орбитам, как будто взрыв сверхновой унес не более 5% массы системы. С помощью созданного в ГАИШ МГУ пакета программ популяционного синтеза двойных звёзд – «Машины Сценариев» астрофизики МГУ промоделировали свойства орбит голубых звёзд с чёрными дырами. «Обнаружилась неожиданная связь между данными гравитационно-волновой астрономии и классической оптической спектроскопии. И там и здесь коэффициент «прожорливости» устремился к 100%! При этом «толстушка» двигалась по абсолютно круговой орбите, как будто во время коллапса она не сбросила лишний вес! Ну конечно - она прожорлива. Но тут пришлось разбираться с кандидатами в чёрные дыры в обычных звёздных парах с голубыми соседями», - рассказал профессор МГУ Владимир Липунов.
"Машина сценариев" – это компьютерная программа, позволяющая создавать искусственные галактики, в которых звёзды живут не по реальным законам, которых мы еще не знаем, а по неправильным или приблизительным. «Например, мы хотим посчитать, сколько в такой неправильной Вселенной рождается чёрных дыр. При этом мы не знаем, как точно происходит процесс коллапса, и просто вводим параметр kBH, который равен доле вещества, превращающегося в чёрную дыру. Эта доля и показывает прожорливость в самоедстве! Наш результат kBH = 0,9 - 1», – объяснил почётный профессор МГУ Владимир Липунов.
Астрофизики МГУ доказали, что первые результаты новой науки – гравитационно-волновой астрономии – согласуются с классическим сценарием эволюции двойных звёзд. Благодаря чему удаётся объяснить большие массы сливающихся чёрных дыр и свойства их предков – двойных систем, состоящих из чёрной дыры и голубой звезды главной последовательности.
«Главным результатом нашей работы стало то, что, несмотря на прошедшие десятилетия, разработанный метод, позволивший и предсказать главный результат первого детектирования гравитационных волн, и теперь позволяет понять, как устроена Вселенная релятивистских звёзд», – добавил профессор Владимир Липунов.
Кроме того, идея популяционного синтеза методом Монте-Карло (группа численных методов, использующих случайное, как это происходит на рулетке в Монте-Карло, разбрасывание начальных параметров задачи), реализованная впервые в ГАИШ МГУ, сейчас получила широкое распространение в ведущих астрономических центрах США, Европы, Китая.
Информация предоставлена пресс-службой МГУ
Источник фото: https://www.msu.ru/
