Астрономы придумали, куда могла внезапно пропасть массивная звезда

Симуляция – как неудавшаяся сверхновая может стать чёрной дырой

В 2009 г. гигантская звезда, в 25 раз более массивная, чем Солнце, внезапно исчезла с небосвода. Сначала она увеличила свою светимость до миллиона солнечных, как будто была готова взорваться сверхновой. Но затем она не взорвалась, а потускнела. И когда астрономы попытались увидеть звезду с помощью Большого бинокулярного телескопа (LBT), Хаббла и космического телескопа Спитцер, у них ничего не вышло.

Звезда, известная как N6946-BH1, в настоящее время считается несостоявшейся сверхновой. Приставка BH1 в её названии связана с тем, что, по мнению астрономов, звезда сколлапсировала, превратившись в чёрную дыру, а не вызвав сверхновую. Но это лишь предположения.

Всё, что мы знаем наверняка, — это то, что она некоторое время была яркой, а затем стала слишком тусклой для наших телескопов. Но благодаря космическому телескопу Джеймса Уэбба ситуация изменилась.

В новом исследовании, опубликованном на сайте arXiv, анализируются данные, полученные приборами Уэбба, NIRCam и MIRI. В нём описан яркий инфракрасный источник, который, по-видимому, представляет собой остаточную пылевую оболочку, окружающую местоположение исходной звезды. Это может быть материал, выброшенный с её поверхности во время быстрого увеличения яркости.

Это также может быть инфракрасное свечение вещества, падающего в чёрную дыру, хотя это представляется менее вероятным.

Три объекта вместо одного

Интересно, что команда обнаружила на месте звезды не один остаточный объект, а три.

Это делает модель неудавшейся сверхновой менее вероятной. Более ранние наблюдения N6946-BH1 представляли собой смесь этих трёх источников, поскольку разрешение было недостаточно высоким, чтобы их различить.

Поэтому более вероятной представляется модель, согласно которой усиление яркости в 2009 году было вызвано слиянием звёзд. То, что казалось яркой массивной звездой, оказалось звёздной системой, которая стала ярче в результате слияния двух звёзд, а затем потускнела.

Из наблюдений слияний чёрных дыр, сделанных LIGO и другими гравитационно-волновыми обсерваториями, мы знаем, что чёрные дыры звёздной массы существуют и встречаются относительно часто. Значит, некоторые массивные звёзды действительно превращаются в чёрные дыры.

Но становятся ли они сначала сверхновыми, пока остаётся под вопросом. Обычные сверхновые могут иметь остаточную массу, достаточную для превращения в чёрную дыру, но трудно представить, как самые крупные звёздные чёрные дыры могли образоваться после сверхновых.

N6946-BH1 находится в галактике на расстоянии 22 млн световых лет, и весьма впечатляюще, что Уэбб может различить несколько настолько далёких от нас источников. Это также даёт астрономам надежду на то, что со временем будут наблюдаться подобные звёзды.