Таинственное исчезновение звезды M31-2014-DS1 в галактике Андромеды: рождение черной дыры без взрыва
В галактике Андромеды произошло загадочное событие: исчезла звезда M31-2014-DS1, внезапно оставив после себя черную дыру, хотя традиционного взрыва сверхновой не наблюдалось. Как правило, массивные звезды, в несколько раз тяжелее нашего Солнца, завершают свой жизненный путь в виде яркого взрыва, который оставляет за собой либо нейтронную звезду, либо черную дыру. Такой взрыв способен затмевать свет всей галактики на несколько месяцев. Однако здесь все произошло иначе — звезда как будто «погасла», превратившись в черную дыру, минуя фазу сверхновой.
Звезды такого типа балансируют между сжимающей силой собственной гравитации и силой слияния водородных атомов. Когда массивная звезда исчерпывает запасы водорода, она больше не способна противостоять гравитации, что обычно приводит к коллапсу и взрыву сверхновой. Но иногда этот процесс идет по иному сценарию — звезда, не взрываясь, сразу образует черную дыру.
Такое необычное поведение звезды, расположенной в галактике Андромеды, привлекло внимание научного сообщества. Ведущий автор исследования, Кишалаи Де из Института астрофизики и космических исследований Кавли, предполагает, что это может быть не просто аномалия, а ключ к пониманию новых процессов, связанных с жизнью звезд.
Звезды, завершающие свою жизнь в виде коллапсирующей черной дыры без вспышки, известны как «неудавшиеся сверхновые». Эти редкие явления встречаются в Млечном Пути примерно раз в сто лет и связаны с типом коллапса ядра (Тип II). Обычные сверхновые создают ударные волны, которые не только производят тяжелые элементы, но и стимулируют зарождение новых звезд, что делает их объектом особого интереса для ученых. Однако «неудавшиеся сверхновые», как у M31-2014-DS1, ведут себя совершенно иначе, вызывая вопросы о традиционном понимании процессов звездообразования и эволюции.
Согласно наблюдениям, за несколько лет до исчезновения звезда M31-2014-DS1 была яркой в среднем инфракрасном диапазоне. Но в 2023 году её уже не удалось обнаружить ни в оптических, ни в инфракрасных наблюдениях. Это исчезновение подтверждает, что звезда могла миновать взрыв сверхновой и коллапсировать в черную дыру.
Секрет таких процессов кроется в поведении нейтрино — элементарных частиц, которые появляются в коллапсирующем ядре звезды. Они могут вызывать всплески, которые либо инициируют взрыв, либо гаснут, как это, возможно, и произошло с M31-2014-DS1.
