Одним из популярных мифов о черных дырах состоит в том, что они поглощают не только саму материю, но и всю её историю. Следовательно, после образования черной дыры остаётся лишь гадать, каким образом она возникла. Однако это утверждение далеко от истины.
История материи исчезает только при пересечении горизонта событий, да и то не обязательно. Материя вокруг черной дыры всё ещё хранит богатое прошлое. Недавно учёные воспользовались этими знаниями, чтобы пролить свет на происхождение одной из систем чёрных дыр.
История началась с изучения системы GRO J1655-40 — двойной системы, состоящей из черной дыры массой примерно семь солнечных масс и звезды-спутника, чья масса превышает три солнечные. Исходя из наших знаний о звёздах, эта система первоначально включала две звезды, одна из которых позже взорвалась как сверхновая, превратившись в черную дыру. Таким образом, современная система включает звезду, черную дыру и остатки взрыва сверхновой.
Для понимания истории этой системы ученые проанализировали данные, собранные телескопом Chandra в 2005 году, когда система особенно ярко сияла в рентгеновском диапазоне. Благодаря спектральному анализу данных, собранных Chandra, исследователи смогли идентифицировать различные элементы в составе системы, включая 18 основных.
Именно здесь вступила в игру астрономическая археология. Состав элементов, формирующихся в ядре звезды, зависит от изначальной массы и химического состава самой звезды. Изучив 18 элементов и их соотношение, ученые восстановили параметры исходной звезды. Оказалось, что предок черной дыры обладал массой в 25 солнечных, значительно превосходя своего компаньона. Большая часть вещества первоначальной звезды была выброшена в космос во время взрыва сверхновой или же позднее — благодаря мощным звёздным ветрам, возникающим в системе.
Такой подход позволяет астрономам глубже исследовать процесс эволюции двойных звезд и превращение массивных звезд в черные дыры или нейтронные звезды. Применение этого метода к другим системам поможет улучшить модели динамики умирающих звезд.
