Архівні спостереження з телескопа NEOWISE дозволили астрономам детально простежити за процесом зникнення однієї з найяскравіших зір галактики Андромеди. Аналіз показав, що зірка не вибухнула, як наднова, а тихо колапсувала з утворенням чорної діри після різкого згасання у всіх діапазонах випромінювання. Це вже другий описаний випадок загибелі зорі за таким механізмом, що свідчить, що «невдалі наднові» можуть бути поширенішими, ніж вважали раніше. Дослідження опублікували в журналі Science.
Художнє зображення бульбашки газу та пилу, що зазвичай утворюється після вибуху наднових. NASA / ESA / G. Bacon (STScI)
Як зоря тихо перетворилася в чорну діру?
Астрономи давно припускали, що частина масивних зір може завершувати еволюцію не вибухом наднової, а прямим колапсом ядра в чорну діру, так званим сценарієм «невдалої наднової». У таких випадках ударна хвиля від вибуху зорі слабшає, речовина падає назад і вибух фактично згасає. Щоб перевірити цю гіпотезу, команда науковців проаналізувала архівні спостереження галактики Андромеди й звернула увагу на зорю-надгіганта M31-2014-DS1 — одну з найяскравіших її зір із початковою масою близько 13 мас Сонця, видиму навіть з відстані 2,5 мільйона світлових років.
Спостереження телескопа PanSTARRS за ділянкою зоряного неба, на якій в оптичному діапазоні було видно зорю M31-2014-DS1 (А), і додаткові спостереження телескопа NEOWISE у 2017 (В) і 2010 роках (С), які вказали на згасання цієї зорі (D). De et al. / Science, 2026
У 2014 році зоря раптово збільшувала світність в інфрачервоному діапазоні приблизно на 50 відсотків, після чого між 2016 і 2022 роками різко потьмяніла, а до 2023 року повністю зникла в оптичному діапазоні. Водночас її сумарна світність у всьому спектрі впала щонайменше вдесятеро, і нині об’єкт можна зафіксувати лише в середньому інфрачервоному діапазоні з приблизно десятою частиною колишньої яскравості.
Послідовність цих змін найкраще узгоджується з моделлю, коли початкове зростання яскравості в інфрачервоному діапазоні досліджуваної зірки відповідає викиду пилу та утворенню кокона з нього. Подальше згасання на всіх довжинах хвиль свідчить не про екранування світла пилом, як зазвичай у туманностях, а про реальне падіння енергетичного виходу зорі через припинення термоядерного синтезу та колапс ядра. Цей процес призвів до утворення чорної діри масою близько п’яти мас Сонця.
Попередню версію цієї новини ми написали у 2024 році за препринтом статті, доступним на платформі arXiv.
