Одна из самых ярких звезд в галактике Андромеды тихо коллапсировала в черную дыру, без каких-либо «эффектов», характерных для взрывов сверхновых. Еще более примечательным это открытие делает то, что первые признаки трансформации были заметны еще в 2014 году. И эти данные важны для понимания различных способов образования чёрных дыр после смерти гигантской звезды, сообщает Science Alert.

«Это, вероятно, самое удивительное открытие в моей жизни. Доказательства исчезновения звезды хранились в общедоступных архивных данных, и никто не замечал этого годами, пока мы их не обнаружили», — заявил астроном Кишалай Де из Колумбийского университета в США, возглавлявший исследование.

[see_also ids="669170"]

Смерть звезды массивнее Солнца обычно не проходит тихо. Как только ядерный синтез в ядре перестает создавать достаточное внешнее давление, противодействующее внутренней силе гравитации, ядро ??коллапсирует. В результате может образоваться мощный ударный фронт, который разрывает звезду наружу и вызывает взрыв сверхновой. Он выбрасывает внешнее вещество звезды, в то время как ядро ??превращается либо в нейтронную звезду, либо в черную дыру.

Но это не единственный путь, по которому может пойти такая трансформация. В некоторых сценариях внешняя ударная волна замирает. Вместо того чтобы разорвать звезду на части, взрыв затухает, и вещество в конечном итоге падает обратно на новообразованную черную дыру. Это менее драматичный процесс, чем взрыв сверхновой, поэтому свидетельства его существования удается найти нечасто.

«В отличие от обнаружения сверхновых, что легко, поскольку сверхновая затмевает всю свою галактику в течение нескольких недель, обнаружение отдельных звезд, которые исчезают без взрыва, чрезвычайно сложно», — заявил Де.

До этого было известно лишь об одном таком событии. Теперь же ученые нашли еще одно. M31-2014-DS1 — это сверхгигантская звезда, масса которой изначально была примерно в 13 раз больше массы Солнца, и она ярко светила даже на расстоянии 2,5 миллиона световых лет между Млечным Путем и Андромедой.

Затем, в 2014 году, телескоп NASA NEOWISE зафиксировал внезапное усиление ее свечения в инфракрасном диапазоне. За два года ее яркость выросла на 50%. В период с 2016 по 2022 год, ее яркость резко снизилась, и к 2023 году она полностью исчезла из поля зрения в оптическом диапазоне.

Но потускнело не только видимое излучение: общая яркость звезды во всем спектре уменьшилась как минимум в 10 раз. Сегодня ее можно обнаружить только в среднем инфракрасном диапазоне, где ее яркость составляет примерно десятую часть от прежней инфракрасной яркости.

«Эта звезда когда-то была одной из самых ярких звезд в галактике Андромеды, а теперь ее нигде не видно. Представьте, если бы звезда Бетельгейзе внезапно исчезла. Все бы сошли с ума! То же самое происходило и с этой звездой в галактике Андромеды», — заявил Де.

Резкое затухание во всем диапазоне волн указывает, что яркость упала не из-за пыли, как было с Бетельгейзе в 2019 году. Оно свидетельствует о том, что вся энергетическая мощность звезды резко снизилась, что согласуется с прекращением термоядерного синтеза.

«Резкое и устойчивое затухание этой звезды очень необычно и предполагает, что сверхновая не случилась, что привело к коллапсу ядра звезды непосредственно в черную дыру. Долгое время считалось, что звезды с такой массой всегда взрываются как сверхновые. Тот факт, что этого не произошло, предполагает, что звезды с той же массой могут успешно взрываться, а могут и не взрываться, возможно, из-за того, как гравитация, давление газа и мощные ударные волны взаимодействуют хаотическим образом друг с другом внутри умирающей звезды», — сказал Де.

По расчетам ученых, в результате образовалась черная дыра с массой примерно в пять солнечных и горизонтом событий диаметром около 30 километров.

Ранее ученые обнаружили черную дыру, которая «воскресла» спустя 100 миллионов лет «сна». По словам исследователей, она находится в центре гигантской галактики, которая излучает чрезвычайно мощные радиоволны.