Astronomové pozorovali hvězdu v galaxii Andromeda (M31), která zřejmě zmizela bez tradiční exploze supernovy, což naznačuje přímý vznik černé díry. Tato událost, nazvaná M31-2014-DS1, je jedním z nejlepších kandidátů na „neúspěšnou supernovu“, což je vzácná událost, při které se masivní hvězda zhroutí do černé díry bez očekávaného jasného výbuchu.
Záhada vzniku černých děr
Přes desetiletí výzkumu zůstávají přesné mechanismy, kterými se černé díry tvoří, nejasné. Předpokládá se, že hvězdy větší než asi osm hmotností Slunce se podle očekávání zhroutí, buď explodují jako supernovy, nebo se zhroutí přímo do černých děr. Posledně jmenovanou, neúspěšnou supernovu, je obtížné pozorovat, protože postrádá jasný signál supernovy. To ztěžuje potvrzení, že některé černé díry vznikají tímto způsobem.
Toto pozorování poskytuje vzácnou příležitost studovat proces v reálném čase. Astronomové hledali v archivovaných datech z infračerveného vesmírného dalekohledu NEOWISE kandidáty v blízkých galaxiích a nakonec objevili M31-2014-DS1, hvězdu, která se zjasnila v roce 2014, než v roce 2022 zmizela ve tmě.
Podpora dat a pozorování
Následná pozorování pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu a pozemních přístrojů odhalila na místě, kde hvězda kdysi stála, matný, načervenalý mrak. To naznačuje, že vnější vrstvy hvězdy se během kolapsu rozptýlily a zakryly nově vzniklou černou díru. Analýza dat z vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST) a rentgenové observatoře Chandra tento model dále podporuje a ukazuje na černou díru o asi pěti slunečních hmotnostech obklopenou oblakem plynu a prachu.
Nová data také potvrzují dřívější pozorování dalšího neúspěšného kandidáta na supernovu, NGC 6946-BH1, poskytující konzistentnější obraz tohoto nepolapitelného procesu.
Zbývající nejistoty a alternativní vysvětlení
I když je to přesvědčivé, interpretace neúspěšné supernovy je kontroverzní. Někteří astronomové navrhli alternativní vysvětlení, jako je sloučení hvězd, kdy se dvě hvězdy srazí a splynou bez výbuchu supernovy. Vyloučení těchto scénářů vyžaduje pečlivou analýzu a budoucí pozorování.
Jednou z klíčových předpovědí je, že černá díra nakonec ztmavne, jak se okolní prach rozptýlí, zatímco splývající hvězdy budou nadále vyzařovat světlo. Tento proces však může trvat desetiletí, čímž překročí životnost stávajících observatoří, jako je JWST.
Budoucnost neúspěšného výzkumu supernov
Aby astronomové potvrdili tyto výsledky a prohloubili naše porozumění, zdůrazňují potřebu dalších pozorování. Zařízení nové generace, jako je observatoř Vera C. Rubin v Chile a Nancy Grace Roman Space Telescope, budou zásadní pro detekci dalších kandidátů a rozlišení mezi neúspěšnými supernovami a jinými událostmi.
„Vstupujeme do éry, kdy budeme mít více příležitostí ke studiu tohoto jevu,“ říká Suvi Gezari, astronom z University of Maryland.
Tento objev podtrhuje pokračující snahy odhalit tajemství vzniku černých děr, což je základní otázka v astrofyzice. Mizející hvězda v Andromedě poskytuje zajímavou stopu, která vyžaduje další výzkum a slibuje nové poznatky o životním cyklu hmotných hvězd.
