Ученые обнаружили самый необычный пример звездной системы, скрывающейся в нашей галактике и известной как «черная вдова». В новом исследовании сообщается, что эта находка бросает вызов моделям формирования и эволюции двойных звездных систем. «Черная вдова» не является космическим паукообразным объектом, а скорее принадлежит к классу систем, которые содержат быстро вращающуюся мертвую звезду (пульсар), питающуюся газообразным веществом объекта, который вращается вокруг нее так же, как паук вокруг своей жертвы. Исследователи под руководством научного сотрудника Массачусетского технологического института Кевина Берджа использовали новую технику для обнаружения первой в истории тройки «черных вдов», то есть системы, состоящей из трех объектов, которую они назвали ZTF J1406+1222 (где цифры — координаты, а ZTF — аббревиатура нового роботизированного метода обзора неба Zwicky Transient Facility, с помощью которого была зафиксирована находка). В дополнение к своему беспрецедентному содержанию, эта космическая «черная вдова», расположенная примерно в 3000 световых лет от Земли, имеет самый короткий период обращения из когда-либо зарегистрированных. Это открытие «раздвигает границы эволюционных моделей» и отличает эту систему «от любой известной двойной паукообразной системы», как говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature. «Это странная находка, — сказал Бердж. — Пульсар ведет себя точно так же, как «черная вдова» во многих отношениях, но он также делает несколько новых вещей, которые мы никогда раньше не видели». На самом деле ZTF J1406+1222 настолько странная, что ее до сих пор классифицируют как кандидата на звание «черной вдовы», чтобы оставить место для альтернативных объяснений необычных свойств. Хотя новое исследование представляет убедительные доказательства того, что система подходит под классификацию, потребуются дальнейшие наблюдения, чтобы официально подтвердить ее принадлежность к этому классу звездных систем. «Мне как ученому важно не поддаваться иному образу мыслей и сохранять непредвзятость, потому что, если новые данные покажут что-то еще, нам может потребоваться изменить толкование, — прокомментировал Бердж. — Есть еще достаточно вещей, которые мы не понимаем в этой штуке, и я думаю, что стоит оставить объяснение открытым». ZTF J1406+1222 так сильно выделяется среди двух десятков других известных «черных вдов» отчасти из-за нового метода обнаружения, разработанного командой. В то время как предыдущие подобные системы были обнаружены с помощью мощного рентгеновского и гамма-излучения, которые они испускают со своих полюсов, эту новую систему впервые обнаружили посредством видимых длин волн, излучаемых ее орбитальным компаньоном, представляющим собой тип неудавшейся звезды, известной как коричневый карлик (нечто между планетой и звездой). Этот свет создается интенсивным излучением, которое коричневый карлик получает от пульсара, что вызывает оптические вспышки на его дневной стороне. Кевин Бердж придумал этот подход, исследуя искривленный свет известных систем пульсаров, которые являются мерой яркости системы. Он заметил в этих данных очень специфическую закономерность, указавшую путь к скрытым «черным вдовам» в галактической тьме. «Если вы посмотрите на кривую сияния известных систем «черной вдовы», то увидите, что они становятся очень и очень яркими, а затем исчезают, — объяснил исследователь. — И когда я говорю о яркости, я имею в виду, что они становятся ярче более чем в десять раз каждые несколько часов, а затем снова угасают. Если вы посмотрите на все небо, то увидите около миллиарда источников света, которые мы можем рассмотреть с помощью таких методов, как ZTF, который я и использовал. На самом деле не так уж и много других объектов, которые становятся ярче в десять раз и тускнеют каждые пару часов. Это уникальная особенность для таких «черных вдов». Я подумал: что ж, если я увижу известные нам «черные вдовы», которые мы нашли с помощью всех этих гамма-лучей, то просто понаблюдаю за их поведением и посмотрю, смогу ли я найти нечто большее, используя видимый свет». Как только ZTF J1406+1222 была обнаружена, Бердж стал наблюдать за ней. Во-первых, он восхищался ее 62-минутным периодом — временем, которое требуется коричневому карлику и пульсару для обращения вокруг друг друга — что, безусловно, является самой короткой временной шкалой, наблюдаемой в этих системах. Команду также удивило таинственное усиление более коротких длин волн системы, особенно ультрафиолетовых частот, что в итоге указывало на третью звезду, прикрепленную к системе на расстоянии, в 600 раз превышающем расстояние между Землей и Солнцем, которая медленно вращается вокруг внутренней двойной системы каждые 10 тысяч лет. Бердж и его команда описывают это как безумие: они продолжали узнавать новые факты о своем открытии и обнаружили, что это тройная звездная система, хотя ни одна из уже известных «черных вдов» не находится в подобной системе. Существование этой далекой третьей звезды бросает вызов моделям формирования этих систем, побуждая команду к творческому мозговому штурму, чтобы попытаться объяснить данный факт. Проблема в том, что большинство этих экстремальных пульсаров, представляющих собой подкатегорию сколлапсировавшихся звездных остатков (нейтронные звезды), при возникновении с силой катапультируются в пространстве на высоких скоростях. «Если нейтронная звезда получит толчок со скоростью 100 километров в секунду при своем рождении и если это произойдет рядом с нынешним ее соседом, то «черная вдова» просто улетит, оставит ее позади и освободится, — объяснил Бердж. — Тот факт, что эта штука все еще вращается по такой широкой орбите, ставит под сомнение идею о том, что она могла образоваться в таком виде с помощью толчка. Нужно какое-то другое объяснение этому». Команда предполагает, что «черная вдова» образовалась первой и что далекая звезда была захвачена гравитационным притяжением двойной системы во время столкновения. Но потребуется больше наблюдений, чтобы распутать множество выдающихся тайн этой системы и ее уникальной предыстории. Поэтому Кевин Бердж планирует дополнить свое открытие и использовать собственную новую технику для поиска подобных систем. Он хочет воспользоваться помощью сложных телескопов, таких как рентгеновская обсерватория NASA «Чандра» и обсерватория следующего поколения имени Веры Рубин. По материалам статьи «Bizarre 'Black Widow' Star System Challenges Models of Space» VICE