Astronomi prvi put detaljno pratili kolaps masivne zvezde u crnu rupu bez eksplozije

Astronomi prvi put detaljno pratili kolaps masivne zvezde u crnu rupu bez eksplozije

Arhivska posmatranja sa teleskopa NEOWISE omogućila su astronomima da detaljno prate proces nestanka jedne od najsjajnijih zvezda galaksije Andromeda. Analiza je pokazala da zvezda nije eksplodirala kao supernova, već se tiho kolapsirala sa formiranjem crne rupe nakon naglog gašenja u svim spektrima zračenja. Ovo je već drugi opisani slučaj pogibije zvezde po ovom mehanizmu, što ukazuje da ‘neuspele supernove’ mogu biti rasprostranjenije nego što se ranije smatralo. Istraživanje je objavljeno u časopisu Science.

Kako se zvezda tiho pretvorila u crnu rupu?

Astronomi su davno pretpostavljali da deo masivnih zvezda može završiti evoluciju ne eksplozijom supernove, već direktnim kolapsom jezgra u crnu rupu — takozvanim scenarijem ‘neuspele supernove’. U takvim slučajevima udar talas od eksplozije zvezde slabi, materija pada nazad i eksplozija faktički gasi. Da bi proverili ovu hipotezu, tim naučnika je analizirao arhivska posmatranja galaksije Andromeda i obratio pažnju na zvezdu-naddiva M31-2014-DS1 — jednu od njenih najsjajnijih zvezda sa početnom masom od oko 13 masa Sunca, vidljivu čak sa udaljenosti od 2,5 miliona svetlosnih godina.

Zvezda M31-2014-DS1 u galaksiji Andromeda
Zvezda M31-2014-DS1 u galaksiji Andromeda

Godine 2014. zvezda je naglo povećala sjajnost u infracrvenom spektru za približno 50 procenata, nakon čega je između 2016. i 2022. godine naglo potamnela, a do 2023. godine potpuno nestala u optičkom spektru. Istovremeno njena ukupna sjajnost u celom spektru pala je najmanje desetostruko, a danas se objekat može zabeležiti samo u srednjem infracrvenom spektru sa približno desetinom bivše sjajnosti.

Crna rupa u svemiru
Ilustracija crne rupe u dubokom svemiru

Niz ovih promena najbolje se slaže sa modelom gde početno rastuće sjajnosti u infracrvenom spektru posmatrane zvezde odgovara izbacivanju prašine i formiranju kokona od nje. Dalje gašenje na svim talasnim dužinama ne ukazuje na ekranisanje svetlosti prašinom, kao obično u maglinama, već na stvarno padanje energetskog izlaza zvezde zbog prestanka termonuklearne sinteze i kolapsa jezgra. Ovaj proces doveo je do formiranja crne rupe masom od oko pet masa Sunca.

Gea organic