Звезда в Андромеде погасла и стала черной дырой: ученые восстановили весь процесс
Астрономы разобрались, что произошло со звездой M31-2014-DS1 в галактике Андромеды, которая несколько лет назад неожиданно исчезла без вспышки сверхновой. Новая работа позволила по наблюдениям восстановить, как именно происходил прямой коллапс звезды в черную дыру.
Исследователи объединили архивные наблюдения 2005–2023 годов, включая инфракрасные данные проекта NEOWISE и измерения наземных телескопов. Оказалось, что исчезновение звезды было не мгновенным, а длительным процессом, растянувшимся почти на десятилетие.
В 2014 году объект начал усиливать инфракрасное излучение — это был первый признак того, что внутри происходят изменения. В 2016-м звезда быстро потускнела, и продолжала ослабевать. К 2022–2023 годам она стала в десять тысяч раз слабее в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне и фактически пропала. Теперь ее можно обнаружить только по слабому тепловому свечению пыли.
«Исчезнувшая» звезда в галактике Андромеды напрямую превратилась в черную дыру
Главный вывод: звезда действительно не взорвалась. Ее ядро просто коллапсировало под действием гравитации.
Обычно у массивных звезд коллапс запускает ударную волну — она выбрасывает оболочку наружу, и мы видим сверхновую. Но иногда волна оказывается слишком слабой. Тогда вещество не разлетается, а падает обратно. Именно это, как теперь показали расчеты, и произошло.
Однако внешние слои не рухнули внутрь сразу. Ключевую роль сыграла конвекция — перемешивание горячего и холодного газа внутри звезды. После образования черной дыры газ продолжал двигаться и начал вращаться вокруг нее, формируя своеобразный аккреционный кокон. Часть вещества была выброшена наружу, остыла и образовала пылевую оболочку.
Эта пыль скрыла горячий газ у черной дыры и одновременно начала светиться в инфракрасном диапазоне. Поэтому астрономы сначала увидели «покраснение» и усиление инфракрасного излучения, а затем — медленное угасание.
По оценкам авторов, в черную дыру попало всего около 1% оболочки звезды, а остальной материал постепенно разлетается. Падающий газ будет подпитывать излучение еще десятки лет, и объект останется видимым для телескопов уровня «Джеймса Уэбба».
Работа также объяснила похожий случай — звезду NGC 6946-BH1, исчезнувшую около десяти лет назад. Теперь исследователи считают, что речь идет не о единичной аномалии, а о целом типе «несостоявшихся сверхновых».
Источник иллюстрации: Keith Miller, Caltech/IPAC—SELab
Самое популярное
