Astronomové poprvé pozorovali, jak se masivní hvězda hroutí přímo do černé díry, aniž by explodovala v supernovu – teoretický výsledek, který se dříve považoval za relativně běžný, ale v praxi pozorovaný jen zřídka. Objev, učiněný v galaxii Andromeda (M31), zpochybňuje konvenční chápání smrti hvězd a naznačuje, že mnoho takových událostí může zůstat neodhaleno.
Neočekávané zmizení
V roce 2014 zaznamenala sonda NASA Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) jasnou infračervenou záři z veleobra, nyní označeného M31-2014-DS1. O několik let později tým vedený Kishalaya De z Kolumbijské univerzity znovu prozkoumal archivovaná data NEOWISE a zjistil, že hvězda nejen potemněla, ale zmizela. Během dvou let se jeho jas ve střední infračervené oblasti zvýšil o 50 %, pak rychle zmizel a do roku 2023 se stal v optickém světle neviditelným.
Není to jen vyblednutí hvězdy; Toto je potvrzené zmizení. Pozorování Hubbleovým vesmírným dalekohledem v roce 2022 také neukázala nic ve viditelném světle, přičemž následné spektroskopické studie z observatoře Keck detekovaly pouze slabý zdroj v blízké infračervené oblasti. Pokles byl dramatický, mezi lety 2016 a 2019 došlo ke stonásobnému poklesu optického jasu.
Proč na tom záleží: Přehodnocení hvězdné evoluce
Standardní model předpovídá, že hvězdy této velikosti (přibližně 13 hmotností Slunce na začátku, zmenšené na 5 hvězdným větrem) by měly explodovat jako supernovy. Neschopnost tak učinit naznačuje, že některé hvězdy se hroutí přímo do černých děr, což je proces, který může být běžnější, než se dříve myslelo. Tento objev naznačuje, že soupis úmrtí hvězd ve vesmíru je neúplný a mnoho černých děr se tvoří tiše, nedetekovaných moderními průzkumy.
Mechanismus tohoto kolapsu je založen na neutrinech. Když hmotné hvězdě dojde palivo, její jádro se zhroutí a uvolní neutrina. Tyto částice mohou způsobit rázové vlny, které buď spustí explozi supernovy, nebo, pokud jsou dostatečně slabé, umožní vnějším vrstvám hvězdy spadnout dovnitř a vytvořit černou díru bez jasného výbuchu supernovy.
Druhý kandidát: N6946-BH1
Toto není ojedinělý případ. Podobný kandidát, N6946-BH1 v galaxii NGC 6946 (vzdálená 25 milionů světelných let), byl objeven v roce 2010. Kvůli větší vzdálenosti jsou však data pro N6946-BH1 méně přesná. Pozorování Andromedy poskytuje silnější důkazy a potvrzuje existenci těchto „neúspěšných supernov“.
Hledání pokračuje: Vyhlídky do budoucna
Detekce těchto černých děr vytvořených přímým kolapsem je náročná. Supernovy jsou snadno rozpoznatelné; během týdnů zatmí celé galaxie. Přímé kolapsy jsou však neviditelné a vyžadují pečlivou analýzu archivních dat. Objev M31-2014-DS1 ukazuje, kolik skrytých informací je obsaženo ve stávajících astronomických archivech.
Nadcházející observatoř Vera Rubin se svým desetiletým průzkumem Legacy Survey of Space and Time může takových událostí odhalit mnohem více. Do té doby budou astronomové pokračovat ve studiu existujících dat v naději, že najdou další hvězdy, které tiše upadly v zapomnění.
„Ukazuje se šokující, že masivní hvězda v podstatě zmizela (a zemřela) bez exploze a nikdo si toho nevšiml déle než pět let,“ říká hlavní autor Kishalai De. “To má skutečně důsledky pro naše chápání inventáře masivních úmrtí hvězd ve vesmíru.”
