Астрономы наблюдали звезду в галактике Андромеды (M31), которая, по-видимому, исчезла без традиционного взрыва сверхновой, что указывает на прямое формирование чёрной дыры. Это событие, получившее название M31-2014-DS1, является одним из лучших кандидатов на роль “провалившейся сверхновой” – редкого явления, при котором массивная звезда коллапсирует в чёрную дыру без ожидаемого яркого выброса.
Тайна Формирования Чёрных Дыр
Несмотря на десятилетия исследований, точные механизмы формирования чёрных дыр остаются неясными. Считается, что звёзды, масса которых превышает примерно восемь солнечных, должны коллапсировать, либо взрываясь как сверхновые, либо напрямую сжимаясь в чёрные дыры. Последнее, провалившаяся сверхновая, трудно наблюдать, поскольку ей не хватает яркого сигнала сверхновой. Это затрудняет подтверждение того, что некоторые чёрные дыры формируются именно таким образом.
Это наблюдение предоставляет редкую возможность изучить процесс в реальном времени. Астрономы искали в архивных данных инфракрасного космического телескопа NEOWISE кандидатов в близлежащих галактиках и в конечном итоге обнаружили M31-2014-DS1, звезду, которая стала ярче в 2014 году, прежде чем исчезнуть в темноте к 2022 году.
Подтверждающие Данные и Наблюдения
Последующие наблюдения с использованием космического телескопа Хаббла и наземных инструментов выявили тусклое, красноватое облако на месте, где когда-то стояла звезда. Это говорит о том, что внешние слои звезды рассеялись во время коллапса, заслоняя вновь образованную чёрную дыру. Анализ данных, полученных с космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и рентгеновской обсерватории Чандра, ещё больше подтверждает эту модель, указывая на чёрную дыру массой около пяти солнечных масс, окружённую облаком газа и пыли.
Новые данные также подтверждают более ранние наблюдения другого кандидата на провалившуюся сверхновую, NGC 6946-BH1, предоставляя более последовательную картину этого неуловимого процесса.
Оставшиеся Неопределённости и Альтернативные Объяснения
Хотя это убедительно, интерпретация провалившейся сверхновой вызывает споры. Некоторые астрономы предлагают альтернативные объяснения, такие как слияние звёзд, когда две звезды сталкиваются и сливаются без взрыва сверхновой. Исключение этих сценариев требует тщательного анализа и будущих наблюдений.
Одно из ключевых предсказаний заключается в том, что чёрная дыра в конечном итоге потемнеет по мере рассеивания окружающей пыли, в то время как слияние звёзд продолжит излучать свет. Однако этот процесс может занять десятилетия, что превышает срок службы действующих обсерваторий, таких как JWST.
Будущее Исследований Провалившихся Сверхновых
Для подтверждения этих результатов и углубления нашего понимания астрономы подчёркивают необходимость дальнейших наблюдений. Объекты следующего поколения, такие как обсерватория Vera C. Rubin в Чили и космический телескоп Nancy Grace Roman, будут иметь решающее значение для обнаружения дополнительных кандидатов и разграничения провалившихся сверхновых и других событий.
«Мы вступаем в эпоху, когда у нас будет больше возможностей изучать это явление», – говорит Суви Гезари, астроном из Университета Мэриленда.
Это открытие подчёркивает продолжающиеся усилия по раскрытию тайн формирования чёрных дыр, фундаментального вопроса в астрофизике. Исчезающая звезда в Андромеде служит интригующей подсказкой, призывая к дальнейшим исследованиям и обещающей новые знания о жизненном цикле массивных звёзд.
