С неба исчезли сотни огромных звезд. Возможно, мы наконец узнаем, почему.
Когда массивные звезды умирают, как мы понимаем Вселенную, они не умирают спокойно. Когда у них заканчивается топливо, они становятся нестабильными, подвергаются взрывам, прежде чем, наконец, закончить свою жизнь впечатляющей сверхновой.
Но некоторые массивные звезды, как обнаружили ученые, просто исчезли, не оставив никаких следов на ночном небе. . Звезды, отчетливо видимые в старых обзорах, по необъяснимым причинам отсутствуют в новых. Звезда — это не совсем набор ключей: ее нельзя просто потерять на спинке дивана. Так куда, черт возьми, деваются эти звезды?
Новое исследование дало нам самое убедительное объяснение. Некоторые массивные звезды, предполагают Международная команда под руководством астрофизика Алехандро Винья-Гомеса из Института Нильса Бора в Дании и Института астрофизики Макса Планка в Германии может умереть, в конце концов, не с взрывом, а с хныканьем.
Их доказательство? Двойная система под названием VFTS 243 в Большом Магеллановом Облаке, состоящая из черной дыры и звезды-компаньона. В этой системе нет никаких признаков взрыва сверхновой, который, согласно нашим моделям, должен был сопровождать образование черной дыры.
«Если бы кто-то стоял и смотрел вверх на видимую звезду, переживающую полный коллапс, в нужный момент это может быть похоже на наблюдение за тем, как звезда внезапно гаснет и исчезает с небес», — объясняет Винья-Гомес.
«Коллапс настолько полный, что не происходит взрыва, ничто не ускользает, и никто В ночном небе не видно ни одной яркой сверхновой. В последнее время астрономы действительно наблюдали внезапное исчезновение ярко сияющих звезд. Мы не можем быть уверены в связи, но результаты, полученные нами в результате анализа VFTS 243, значительно приблизили нас к ней. заслуживающее доверия объяснение».
Когда звезда, массивная примерно в 8 раз массивнее Солнца, становится сверхновой, это очень запутанно. Внешние слои — большая часть массы звезды — взрывным образом выбрасываются в пространство вокруг звезды, где образуют огромное расширяющееся облако пыли и газа, которое сохраняется от сотен тысяч до миллионов лет.
Тем временем ядро звезды, больше не поддерживаемое внешним давлением термоядерного синтеза, коллапсирует под действием силы тяжести, образуя сверхплотный объект, нейтронную звезду или черную дыру, в зависимости от начальной массы звезды.
Эти схлопнувшиеся ядра не всегда оставайся на месте; если взрыв сверхновой однобокий, это может привести к выбросу ядра в космос в результате натального удара. Иногда мы также можем проследить траекторию ядра до облака материала, которое оно выбросило при смерти, но если прошло достаточно времени, материал мог рассеяться. Но признаки натального пинка могут сохраняться гораздо дольше.
ВФТС 243 – очень интересная система. Он состоит из массивной звезды возрастом около 7,4 миллиона лет и массой примерно в 25 раз больше Солнца, а также черной дыры массой примерно в 10 раз больше Солнца.
Хотя мы не можем видеть черную непосредственно через дыру, мы можем измерить ее на основе орбитального движения ее звезды-компаньона – и, конечно же, мы можем сделать выводы о других вещах о системе.
Одна интересная вещь — это форма орбиты. Он почти круглый. Это, вместе с движением системы в космосе, позволяет предположить, что черная дыра не получила огромного удара от сверхновой. Исследователи, открывшие черную дыру еще в 2022 году, подозревали именно это; теперь работа Винья-Гомеса и его коллег подтвердила это.
Появляется все больше свидетельств того, что иногда массивные звезды могут коллапсировать прямо в черные дыры, минуя сверхновую и не собирая 200 звезд. космические доллары. VFTS 243 представляет собой лучшее доказательство этого сценария, которое у нас есть на сегодняшний день.
«Наши результаты показывают, что VFTS 243 является лучшим наблюдаемым на данный момент случаем для теории звездных черных дыр, образовавшихся в результате полного коллапса, в результате которого произошел взрыв сверхновой. не удается, и наши модели показали, что это возможно», — говорит астрофизик Ирен Тамборра из Института Нильса Бора.
«Это важная проверка реальности для этих моделей. И мы определенно ожидаем, что система послужит такой функцией. решающий ориентир для будущих исследований эволюции и коллапса звезд».
Результат исследования был опубликован в Physical Review Letters.
