Оранжевый сверхгигант Gaia BH2 B(UCAC4 154-126202,Gaia DR3 5870569352746779008 и т.д.), который находится в созвездии Центавра на расстоянии 2134,338336 световых лет и в 788 больше Солнца удивил исследователей космоса: его ядро молодо, а химический состав указывает на древний возраст.
Обычно анализ спектра звёзд позволяет определить их возраст, химический состав и стадию эволюции. Но звезда Gaia BH2 стала исключением. Она оказалась противоречивой.
По химическому составу красный гигант содержит очень мало эллементов тяжелее водорода и гелии.Как правило, это признак очень старых звезд, сформировавшихся сразу после Большого взрыва. По этому параметру возраст звезды должен достигать 10 миллиардов лет. Однако данные спутника NASA TESS показали, что гиганту не меньше 5 миллиардов лет.
«Комбинация "молодого" возраста и древней химии необычно. Это указывает, что звезда развивалась не одна», — отмечает Дэниел Хей, ведущий автор исследования, опубликованного в Astrophysical Journal.
Астросейсмология помогает изучать звезды, как и земная сейсмология. Колебания внутри звезды вызывают ее мерцание, что позволяет определить параметры ядра.Измерения также показали, что оранжевый гигант вращается вокруг своей оси за 398 дней. Это быстрее, чем обычно для одиночных красных гигантов такого возраста. Обычно они замедляются, теряя угловой момент.
Лучшее объяснение наблюдаемой аномалии — слияние двух звезд или обмен массой со звездой, из которой потом образовалась чёрная дыра. В обоих случаях гигант бы получил дополнительное вещество и ускорение вращения. Это объясняет его молодое ядро и древний химический состав.
Известно, что в системе Gaia BH2 обнаружена "спящая" черная дыра звездной массы. Она в 8,93 раза тяжелее Солнца, но имеет диаметр всего 26,4 километра. У этой черной дыры нет аккреционного диска, и она не излучает в рентгеновском диапазоне. Такая массивная "мелочь" стала обнаруживаться недавно благодаря данным миссии Gaia. Звёзды-компаньоны выдают их присутствие небольшими «качаниями» в движении.
Будущие наблюдения помогут узнать, встречаются ли подобные «молодые старики» среди других тихих черных дыр. Эти системы могут хранить следы древних столкновений звёзд, которые более активные чёрные дыры давно бы уничтожили.