Астрономи вперше спостерігали колапс масивної зірки безпосередньо в чорну дірку без вибуху наднової — теоретичний результат, який раніше вважався відносно поширеним, але рідко спостерігався практично. Відкриття, зроблене в галактиці Андромеди (M31), кидає виклик загальноприйнятому розумінню смерті зірок і припускає, що багато таких подій можуть залишатися непоміченими.
Несподіване Зникнення
У 2014 році NASA’s Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) зафіксував яскраве свічення в інфрачервоному світлі надгіганта, тепер позначеного як M31-2014-DS1. Через роки команда під керівництвом Кишалая Де з Колумбійського університету переглянула архівні дані NEOWISE і виявила, що зірка не просто потьмяніла, а зникла. За два роки її яскравість у середньому інфрачервоному діапазоні збільшилася на 50%, потім швидко згасла, ставши невидимою в оптичному світлі до 2023 року.
Це не просто загасання зірки; це підтверджене зникнення. Спостереження космічного телескопа «Хаббл» у 2022 році також не показали нічого у видимому світлі, при цьому у подальших спектроскопічних дослідженнях обсерваторії Кека було виявлено лише слабке джерело у ближньому інфрачервоному діапазоні. Згасання було драматичним: стократне зменшення яскравості в оптичному діапазоні між 2016 та 2019 роками.
Чому Це Важливо: Переосмислення Зоряної Еволюції
Стандартна модель передбачає, що зірки такого розміру (приблизно 13 сонячних мас на початку, зменшених до 5 рахунок зоряного вітру) повинні вибухати як наднові. Нездатність зробити це вказує на те, що деякі зірки колапсують безпосередньо в чорні дірки, і цей процес може бути частішим, ніж вважалося раніше. Це відкриття передбачає, що інвентаризація смерті зірок у Всесвіті неповна, і багато чорних дірок формуються мовчки, непоміченими сучасними оглядами.
Механізм цього колапсу ґрунтується на нейтрино. Коли потужна зірка вичерпує своє паливо, її ядро колапсує, вивільняючи нейтрино. Ці частинки можуть викликати ударні хвилі, які або запускають вибух наднової, або якщо вони досить слабкі, дозволяють зовнішнім шарам зірки впасти всередину, утворюючи чорну дірку без яскравого спалаху наднової.
Другий Кандидат: N6946-BH1
Це не поодинокий випадок. Подібний кандидат, N6946-BH1 у галактиці NGC 6946 (25 мільйонів світлових років від нас), був виявлений у 2010 році. Однак через більшу відстань дані N6946-BH1 менш точні. Спостереження в Андромеді надає переконливі докази та підтверджує існування цих «невдалих наднових».
Пошуки Продовжуються: Майбутні Перспективи
Виявлення цих чорних дірок, що утворилися шляхом прямого колапсу, є складним завданням. Наднові легко помітити; вони затьмарюють цілі галактики протягом тижнів. Прямі колапси, однак, непомітні та потребують ретельного аналізу архівних даних. Відкриття M31-2014-DS1 показує, скільки прихованої інформації міститься в існуючих астрономічних архівах.
Майбутня обсерваторія Vera Rubin, з її десятирічним Legacy Survey of Space and Time, може виявити набагато більше подібних подій. До того часу астрономи продовжуватимуть вивчати існуючі дані, сподіваючись знайти інші зірки, які тихо поринули у небуття.
«Виявляється, що шокує, що масивна зірка в основному зникла (і померла) без вибуху, і ніхто цього не помітив більше п’яти років», — каже провідний автор Кішалай Де. «Це справді впливає на наше розуміння інвентаризації смерті масивних зірок у Всесвіті».
