Двойные черные дыры могут появляться из двойных звезд

Сенсационные наблюдения гравитационных волн в последние месяцы сделали знаменитыми двойные черные дыры, которые, вращаясь и сливаясь, создают такую рябь пространства-времени. Но что создает двойные системы черных дыр? Варшавский астрофизик Кржиштоф Белзински (Krzysztof Belczynski) и его коллеги из США показали, что такие объекты могут возникать из двойных звезд. Сообщение ученых публикует журнал Nature.

Авторы провели моделирование эволюции двойной системы, состоящей из пары весьма массивных звезд. Варьируя различные параметры, они обнаружили, что при некоторых вариантах обычная двойная звезда может заканчивать жизнь в качестве куда более редкой двойной черной дыры.

В частности, расчеты показали, что система из звезд второго поколения с массами 96 и 60 масс Солнца, будет быстро меняться в этом направлении. Уже через 3,5 млн лет начнется перетекание вещества с более крупной звезды, и она превратится в черную дыру. За несколько следующих миллионов лет они сблизятся, после чего черной дырой станет и меньшая звезда. Образовавшаяся в результате система из дыр, массы которых составляют 31 и 37 масс Солнца, чрезвычайно стабильна и в модели просуществовала еще 10 млрд лет. А еще она очень похожа на систему GW150914 (черные дыры массами 36 и 29 масс Солнца), гравитационные волны которой были замечены в прошлом году.

Вообще, такая судьба, по данным Белзински и его коллег, может ждать различные пары звезд с массами от 40 до 100 солнечных. Эти расчеты увеличивают ожидаемое число двойных черных дыр, а значит, и их слияний, которые порождают гравитационные волны. Авторы считают, что в пределах, которые будут доступны наблюдениям детекторов уже в ближайшие годы, ежегодно может регистрироваться порядка тысячи таких событий.