Астрономы пытаются объяснить исчезновение гигантской звезды

В 2009 году гигантская звезда, в 25 раз массивнее Солнца, просто исчезла. Звезда претерпела период максимальной яркости, увеличившись до миллиона солнц. Но затем она скорее исчезла, чем взорвалась. А когда астрономы попытались увидеть звезду с помощью Большого бинокулярного телескопа (LBT), «Хаббла» и космического телескопа «Спитцер», они ничего не смогли увидеть.

Звезда, известная как N6946-BH1, теперь считается неудавшейся сверхновой. Название BH1 относится к Black Hole — астрономы считают, что звезда в результате коллапса превратилась в черную дыру, а не вызвала взрыв сверхновой. Но это предположение. Все, что мы знаем наверняка, это то, что на какое-то время она стала ярче, а затем стала слишком тусклой, чтобы ее можно было наблюдать в наши телескопы. Но ситуация изменилась благодаря космическому телескопу Джеймса Вебба (JWST).

Новое исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv, анализирует данные, собранные с помощью инструментов NIRCam и MIRI. На снимке виден яркий инфракрасный источник, который выглядит как остатки пылевой оболочки, окружающей положение исходной звезды. Это соответствует материи, выброшенной из звезды, когда она быстро становилась ярче. Это также может быть инфракрасное свечение материала, падающего в черную дыру, хотя это кажется менее вероятным.

Удивительно, но команда также нашла не один оставшийся объект, а три. Это делает неудавшуюся модель сверхновой менее вероятной. Более ранние наблюдения N6946-BH1 представляли собой смесь этих трех источников, поскольку разрешение было недостаточно высоким, чтобы их различить. Таким образом, более вероятная модель состоит в том, что увеличение яркости в 2009 году было вызвано слиянием звезд. То, что казалось яркой массивной звездой, на самом деле было звездной системой, которая стала ярче, когда две звезды слились, а затем она погасла.

Из слияний черных дыр, наблюдаемых LIGO и другими обсерваториями гравитационных волн, мы знаем, что черные дыры, образованные из звездной массы, существуют и относительно распространены.

Таким образом, некоторые массивные звезды действительно становятся черными дырами. Но станут ли они первыми сверхновыми, пока под вопросом. Обычные сверхновые могут иметь достаточную остаточную массу, чтобы стать черной дырой, но трудно представить, как самые большие черные дыры могли образоваться после сверхновых.

N6946-BH1 находится в галактике на расстоянии 22 миллионов световых лет от нас, поэтому тот факт, что Вебб может различать несколько источников, впечатляет. Это также дает астрономам надежду, что со временем будут найдены подобные звезды. Имея больше данных, мы сможем различать слияния звезд и неудавшиеся сверхновые, что поможет нам понять последние стадии жизни звезд, когда они движутся к превращению в черные дыры.

Больше информации: Emma R. Beasor et al, JWST reveals a luminous infrared source at the position of the failed supernova candidate N6946-BH1, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2309.16121