Астрономы впервые зафиксировали, как массивная звезда в галактике Андромеды схлопнулась в черную дыру без взрыва сверхновой

На страницах журнала Science 12 февраля были опубликованы результаты уникального наблюдения, проведенного международной группой астрофизиков под началом Кишалая Де из Института Флэтирон. Ученым удалось зафиксировать в соседней галактике Андромеды очень редкий сценарий звездной эволюции: гигантская звезда M31-2014-DS1 завершила свое существование без характерной вспышки сверхновой. Вместо взрыва светило пережило «тихий» коллапс, мгновенно сжавшись в черную дыру. Это событие стало самым подробным и доказательным примером прямого формирования черной дыры звездной массы в истории астрономии.

Долгое время ученые полагали, что звезды с массой намного больше солнечной обречены на финальный взрыв сверхновой, оставляющий после себя плотное ядро. Недавно обнаруженный объект сломал этот стереотип, показав механизм «неудавшейся сверхновой». Это означает, что звезда, вероятно, коллапсировала в черную дыру напрямую, минуя стадию катастрофического выброса материи, что является уникальным отклонением от стандартной теории.

Научное открытие было сделано благодаря анализу архивных данных космического телескопа NASA NEOWISE. Исследователи установили, что в 2014 году звезда M31-2014-DS1 начала увеличивать яркость в инфракрасном диапазоне, что свидетельствовало о сбросе внешних слоев вещества. Однако вместо ожидаемой яркой вспышки, видимой в оптическом диапазоне, к 2016 году объект начал стремительно тускнеть. Последующие наблюдения с помощью телескопов «Хаббл» и «Спитцер» подтвердили, что звезда полностью исчезла в видимом спектре, оставив после себя лишь слабую тепловую сигнатуру окружающей пыли и, предположительно, новорожденную черную дыру.

Чтобы оценить масштаб открытия, Кишалай Де предложил представить исчезновение Бетельгейзе с небосвода Млечного Пути. Подобные события — настоящий вызов для астрономов, ведь без мощной световой вспышки обнаружить их практически невозможно. Главная героиня исследования, звезда M31-2014-DS1, за свою жизнь претерпела значительные изменения: родившись с массой 20 солнечных, к моменту своей гибели и схлопывания она «похудела», потеряв значительный объем материи.

Данное открытие имеет критическое значение для астрофизики, так как решает проблему «исчезнувших сверхновых»: количество наблюдаемых взрывов во Вселенной меньше, чем предсказывают теоретические расчеты на основе числа массивных звезд. Подтверждение факта прямого коллапса доказывает, что значительная часть массивных светил может заканчивать жизнь «в тишине», превращаясь в черные дыры без видимых катаклизмов.

Источник: eurekalert.org