Astronomové pozorovali zdánlivě tichý vznik černé díry v galaxii Andromeda, což poskytlo jeden z dosud nejjasnějších důkazů, že hvězdy se mohou zhroutit do těchto gravitačních pastí bez tradičně očekávaných dramatických výbuchů supernov. Tento objev založený na analýze dat z mise NASA NEOWISE zpochybňuje předchozí představy o vzniku černých děr a naznačuje, že mohou být mnohem běžnější, než se dříve myslelo.
Náhlé zmizení hvězdy
Hvězda s označením M31-2014-DS1 byla od Země vzdálena přibližně 2,5 milionu světelných let. Původně bylo asi 100 000krát jasnější než naše Slunce, srovnatelné se známým červeným veleobrem Betelgeuse v souhvězdí Orion. V průběhu desetiletí, počínaje kolem roku 2014, se hvězda neustále stmívala a do roku 2023 prakticky zmizela a zmenšila se na jednu desetinu své původní jasnosti. Tým vedený astronomem Kishalaya De z Kolumbijské univerzity si zpočátku všiml anomálie při prohlížení archivovaných dat NEOWISE.
„Hvězdy této jasnosti a hmotnosti jen tak nezmizí ve tmě,“ vzpomíná De na okamžik, kdy následná pozorování na observatoři Keck na Havaji nenalezla po hvězdě žádné stopy. Následná kontrola Hubbleovým vesmírným dalekohledem zmizení potvrdila.
Náročná zavedená teorie
Po mnoho let převládala teorie, že černé díry vznikají pouze kolapsem extrémně hmotných hvězd, který vyvrcholí velkolepou supernovou. M31-2014-DS1 však vážila pouze 13násobek hmotnosti našeho Slunce – relativně lehká podle typických standardů tvorby černých děr. To zvyšuje možnost, že středně velké hvězdy by se mohly tiše zhroutit svou vlastní gravitací a vytvořit černé díry, aniž by došlo k prudkému vypuzení hmoty.
Důsledky jsou významné: Pokud se hvězda této velikosti může stát černou dírou bez supernovy, pak je ve vesmíru pravděpodobně mnohem více černých děr, než se dříve odhadovalo. To mění naše chápání vývoje hvězd a populace černých děr v galaxiích.
Co zůstalo?
Zdá se, že kolaps nastal rychle, možná během několika hodin. To, co zůstalo, není samotná hvězda, ale slabá infračervená záře prachu a plynu obíhající nově vzniklou černou díru. Tento materiál se otáčí příliš rychle na to, aby spadl přímo dovnitř a vytvořil rotující disk, který bude černou díru postupem času pomalu krmit – jako voda vířící odtokem.
Budoucí pozorování
Očekává se, že během příštích desetiletí tato infračervená signatura vybledne, protože zbývající trosky se spirálovitě pohybují dovnitř. Relativní blízkost galaxie v Andromedě znamená, že tento proces zůstane viditelný pro výkonné observatoře, jako je James Webb Space Telescope (JWST). Zatímco přímé zobrazování samotné černé díry je v současné době mimo naše technologické možnosti, astronomové spekulují, že jak se okolní plyn vyčistí, může se objevit vysokoenergetické rentgenové záření, které poskytne další potvrzení.
Tento objev poskytuje novou metodu pro identifikaci takových událostí: Místo sledování miliard hvězd kvůli náhlým zmizením mohou nyní astronomové hledat krátké infračervené záblesky, které by mohly být známkou blížícího se tichého kolapsu.
Zmizelá hvězda v Andromedě nabízí jedinečný pohled na smrt hvězd, což naznačuje, že černé díry se mohou tvořit jemnějšími způsoby, než se dříve myslelo, a že jich je ve vesmíru mnohem více, než jsme si kdy mysleli.
