Релятивистские двойные звезды

Что исследователи понимают под релятивистскими двойными звездами? Как они образуются? Какие существуют аргументы в подтверждение гипотезы существования черных дыр? И какие существуют теории образования ультрамощных источников? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Сергей Попов.

Релятивистские двойные — это системы, где хотя бы один из объектов является очень компактным. Для описания таких систем нужна теория относительности, поэтому их называют релятивистскими. Обычно это объекты или с нейтронными звездами, или с черными дырами. Самое главное, для чего двойные системы понадобились астрономам, — это измерение масс. Если мы наблюдаем одиночную звезду, то точно измерить ее массу невозможно. Нам нужно, чтобы что-то вокруг нее крутилось. К счастью, есть двойные системы, где мы можем измерять массы звезд.

Впервые о черных дырах как потенциально наблюдаемых объектах начали говорить в самом начале 70-х годов. Тогда начали открывать системы из релятивистского объекта и нормальной звезды, вещество которой на него перетекает. При этом выделяется очень много энергии, поскольку вещество падает в черную дыру со скоростью света и, приближаясь, имеет очень большую скорость. На нейтронную звезду вещество падает с немножко меньшей энергией, но останавливаясь на поверхности нейтронной звезды, вещество имеет энергию большую. Она выделяется, и образуется очень яркий источник.

В стандартной модели быстрое вращение коллапсирующего ядра звезды необходимо для появления самых мощных взрывов, сейчас происходящих во Вселенной — космического гамма-всплеска. Вещество там падает в черную дыру. Но для порождения мощного источника нужно, чтобы вещество быстро вращалось вокруг черной дыры. Опять-таки необходимо быстрое вращение звезды до взрыва, и опять-таки мы не знаем, как этого достичь, если звезда не находится в двойной системе.