Открытие помогает понять, почему одни массивные звезды завершают жизнь яркой вспышкой сверхновой, а другие «исчезают» почти незаметно, превращаясь в черные дыры.
Международная команда астрономов зафиксировала редкое событие – массивная звезда не взорвалась как сверхновая, а напрямую коллапсировала в черную дыру. Это наблюдение стало самым полным на сегодняшний день свидетельством подобного превращения и позволило ученым уточнить теоретические модели гибели тяжелых светил. Результаты исследования представлены в журнале Science.
Объект под названием M31-2014-DS1 находился в галактике Андромеда на расстоянии около 2,5 миллиона световых лет от Земли. Анализ данных космического проекта NEOWISE и других наземных и орбитальных телескопов за период с 2005 по 2023 год показал: в 2014 году звезда начала ярко светиться в инфракрасном диапазоне, а уже к 2016 году резко потускнела. К 2022–2023 годам она практически исчезла в видимом и ближнем инфракрасном свете, став в десять тысяч раз слабее. Сейчас ее остаток различим лишь в среднем инфракрасном диапазоне.
Сопоставив наблюдения с теоретическими моделями, исследователи пришли к выводу, что ядро звезды сначала коллапсировало в плотную нейтронную звезду, а затем окончательно превратилось в черную дыру. В обычном сценарии вспышки сверхновой поток нейтрино запускает мощную ударную волну, разрывающую оболочку звезды. Однако в этом случае удар оказался недостаточно сильным: значительная часть вещества не была выброшена в космос и упала обратно, что и привело к формированию черной дыры.
Ключевую роль в процессе сыграла конвекция – движение горячих и холодных слоев газа внутри звезды. После коллапса ядра внешние слои продолжили вращаться и частично были выброшены наружу. При охлаждении это вещество образовало пыль, которая скрыла горячий газ вокруг новорожденной черной дыры и вызвала длительное инфракрасное свечение.
По оценкам ученых, внутрь черной дыры упал лишь 1 процент оболочки звезды, и этот процесс может продолжаться десятилетиями. Именно поэтому остаток объекта будет заметен для телескопов, включая «James Webb», еще многие годы.
На главном фото: Иллюстрация коллапса звезды с образованием черной дыры. Черная дыра находится в центре и не видна. Вокруг нее – пылевая оболочка, удаляющаяся от черной дыры, и газ, притягиваемый к ней. Credit: Keith Miller, Caltech/IPAC — SELab
Источник: in-space.ru