Ars Technica · Разработка · 1 ч назад
Слияние черных дыр ограничивает количество разрушающих звезды сверхновых
Парные сверхновые нестабильности создают «разрыв масс» в черных дырах.
Подробности
Данные LIGO указывают на то, что сверхновые настолько мощны, что ничего не оставляют после себя. Парные сверхновые с нестабильностью создают «массовый разрыв» в черных дырах.
В среду исследователи опубликовали анализ, показывающий, что в популяции черных дыр, которую мы обнаружили на данный момент, существует «разрыв в массах». И этот разрыв подтверждает идею о том, что некоторые звезды настолько массивны, что умирают в результате так называемой сверхновой с парной нестабильностью, которая настолько жестока, что не оставляет после себя ничего, кроме обломков.
Черные дыры возникают в результате коллапса ядра звезды во время вспышки сверхновой. В то время как внешние слои звезды взрываются наружу, самые внутренние слои погружаются внутрь, направляя часть массы звезды в черную дыру (или нейтронную звезду, если масса звезды слишком мала). Мы не уверены, каков верхний предел массы звезды, поэтому вы можете наивно полагать, что распределение масс черных дыр плавно замедляется.
Но теоретические модели предполагают, что на самом деле произошел резкий перелом. Выше определенной массы плотность фотонов в ядре звезды может стать настолько высокой, что их энергия самопроизвольно преобразуется в массу в виде электрон-позитронных пар. Самопроизвольное образование скопления антивещества могло бы показаться серьезной проблемой, но на самом деле это не самое худшее из беспокойств звезды. Фотоны — единственное, что удерживает ядро звезды от сжатия. Уменьшение их количества за счет преобразования в антиматерию ослабляет эту силу, вызывая внезапное уплотнение звезды.
Если звезда достаточно массивна, это приведет к почти мгновенному началу термоядерного синтеза кислорода, высвобождающему огромный всплеск энергии. Считается, что этой энергии достаточно, чтобы полностью уничтожить звезду, не оставив после себя остатков черной дыры. Альтернативно, меньшие вспышки термоядерного синтеза кислорода могут разрушить внешние слои звезды, оставив после себя гораздо меньшую звезду, которая в конечном итоге создаст гораздо менее массивную черную дыру.