Учените откриха рядък случай на раждане на черна дупка без експлозия на свръхнова

Астрономите използваха архивите на изведената от експлоатация космическа инфрачервена обсерватория NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer) на НАСА, както и редица други научни инструменти, за да проследят историята на едно рядко явление – раждането на черна дупка без експлозия на свръхнова. Обикновено черните дупки се появяват със зрелищни светлинни ефекти, но в този случай нещо се е объркало, а всяка загадка винаги привлича учените.

Новата работа е свързана със звезда с обозначение M31-2014-DS1, разположена в галактиката Андромеда (M31) на разстояние около 2,5 милиона светлинни години от Земята. Идентифицираното рядко събитие е така наречената „неуспешна“ свръхнова, когато звездата умира спокойно, без мощна експлозия.

През 2014 година звездата внезапно станала по-ярка в инфрачервения спектър – това се дължи на факта, че ядрото ѝ е изчерпало горивото си и външните ѝ слоеве са се отделили като обвивка от горещ газ и прах. Слабата ударна вълна не е била в състояние да изхвърли материала далеч в пространството, както е при обикновените свръхнови. В резултат на това по-голямата част от материята на звездата е започнала да пада навътре под въздействието на собствената си гравитация, което е довело до колапс на ядрото.

До 2023 г. яркостта на обекта във видимата светлина е намаляла повече от 10 000 пъти. Звездата почти е изчезнала от полезрението, оставяйки след себе си само облак от горещ газ и прах, скриващ новородената черна дупка. Архивните инфрачервени данни на NEOWISE се оказаха ключови за проследяването на цялата тази последователност от събития в продължение на почти две десетилетия, тъй като именно в този диапазон ясно се виждат процесите, свързани с праха и нагорещения газ.

Това откритие предоставя един от най-подробните прозрения за това как черните дупки се раждат от масивни звезди без „ярки фойерверки“. Изследването, публикувано в списание Science предполага, че такива „тихи“ колапси може да са доста често срещан механизъм за образуване на черни дупки във Вселената. Учените са открили признаци на подобен сценарий и в друга масивна звезда (M31-2014-DS1), което може да показва значителна роля на подобни явления в еволюцията на космоса.