„Supernova eșuată” extrem de rară ar fi putut șterge o stea de pe cerul nopții fără urmă

Astronomii au văzut o stea masivă dispărând pe cerul nopții, doar pentru a fi înlocuită cu a gaura neagra.

Steaua supergigantă M31-2014-DS1, care are o masă de 20 de ori mai mare decât soarele și este situată la 2,5 milioane de ani lumină distanță în galaxia vecină Andromeda, s-a strălucit în 2014 înainte de a se estompa din 2016 până în 2023, când a devenit în sfârșit nedetectabilă pentru telescoape.

De obicei, atunci când stelele de acest tip se prăbușesc, evenimentul este însoțit de explozii de lumină provocate de explozii stelare cunoscute sub numele de supernove.

Dar în acest caz nu a fost observată o astfel de izbucnire optică, ceea ce i-a determinat pe astronomi să creadă că este unul dintre primele exemple de tip de colaps stelar cunoscut sub numele de „supernova eșuată”. Ei și-au publicat concluziile pe 18 octombrie pe site-ul web de preprint arXivdeci cercetarea nu a fost încă revizuită de colegi.

„Decolorarea dramatică și susținută a lui M31-2014-DS1 este excepțională în peisajul variabilității stelelor masive și evoluate”, au scris autorii în studiu. „Fără vreo dovadă pentru o izbucnire luminoasă la o asemenea proximitate, observațiile M31-2014-DS1 indică semnăturile unui SN „eșuat”. [supernova] care duce la prăbușirea nucleului stelar”.

Stelele ard prin fuziunea nuclearătransformând hidrogenul în heliu și eliberând energie din inimile lor de foc. Când rezerva lor de combustibil cu hidrogen scade, giganții aprinși fuzionează elemente mai grele până când miezurile lor sunt blocate cu fier nereactiv. Acest lucru face ca procesul de fuziune să se clătească și să scadă forța exterioară pe care o produce, determinând stelele să se prăbușească rapid spre interior.

Înrudit: Telescopul James Webb vede „nașterea” a 3 dintre cele mai vechi galaxii ale universului în prima observație mondială

Pentru stelele care au masa de opt ori sau mai mult decât soarele nostru, straturile exterioare revin din miezul de fier, ducând la o explozie gigantică numită supernovă și lăsând în urmă o gaură neagră sau o coajă stelară cunoscută sub numele de stea neutronică.

Dar nu toate stelele masive care se prăbușesc produc supernove. În ultimii ani, astronomii au observat indicii tentante că unele stele masive se transformă în găuri negre înainte de a putea ejecta material în exterior – într-un eveniment pe care îl numesc o supernova eșuată. Cu toate acestea, observarea unei înțepături care dispare într-un câmp aglomerat de lumină este departe de a fi ușor, ceea ce înseamnă că observațiile directe ale fenomenului au fost foarte rare.

Pentru a căuta supernove eșuate, astronomii din spatele noului studiu au cercetat datele preluate de Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer (NEOWISE), un telescop spațial care a scanat universul îndepărtat pentru galaxii și găuri negre, precum și ne-au studiat. propriul cartier cosmic pentru asteroizi și comete, înainte să ardă în atmosfera Pământului la 1 noiembrie 2024.

După ce au observat M31-2014-DS1, astronomii l-au văzut întuneric din 2016 până în 2019, observațiile ulterioare din 2023 arătând că a dispărut complet din vedere.

Fără niciun semn de supernovă în această perioadă, cercetătorii au concluzionat că aproximativ 98% din masa stelei s-a prăbușit, lăsând în urmă o gaură neagră cu aproximativ 6,5 mase solare.

Astronomii au comparat moartea lui M31-2014-DS1 cu singurul alt candidat puternic pentru o supernovă eșuată, N6946-BH1, găsită la 22 de milioane de ani lumină distanță în galaxia NGC 6946, sau „Galaxie de artificii.”

Vor fi necesare observații ulterioare pentru a identifica emisiile de raze X de la acești candidați pentru găuri negre și pentru a confirma nașterea lor prin supernove eșuate, au observat cercetătorii, pe care intenționează să le efectueze în viitorul apropiat.