Ось куди зникли сотні гігантських зірок з нашого неба за останні десятки років
Джерело:
Physical Review LettersЗазвичай масивні зорі не зникають тихо й миттєво. Коли їхнє паливо закінчується, вони стають нестабільним, а потім перетворюються на вражаючу наднову, яку видно за численні світлові роки. Але деякі гігантські світила, як виявили вчені, просто щезли, не залишивши жодного сліду в нічному небі.
Дослідники кажуть, що зорі, які чітко видно на старих знімках, незрозумілим чином відсутні на нових. Але це точно не ті об'єкти, які можна випадково загубити. То що ж сталося?
Дивіться також Цю подію вивчатимуть роками: нещодавні полярні сяйва можуть бути наймасштабнішими за 500 років
Куди зникають зорі
Почати варто з того, що коли зоря, масивніша за Сонце приблизно у 8 разів, перетворюється у наднову, вона стає надзвичайно безладною. Зовнішні шари — більша частина маси зорі — вибухом колосальних масштабів викидаються в простір довкола, де вони утворюють величезну хмару пилу й газу, яка розширюється і залишається на сотні тисяч і мільйони років. Тим часом ядро зорі, яке більше не підтримується зовнішнім тиском термоядерного синтезу, стискається під дією гравітації, утворюючи надщільний об'єкт — нейтронну зорю або чорну діру, залежно від початкової маси зорі.
Нове дослідження дало нам найпереконливіше пояснення цього загадкового явища. Як припускає міжнародна команда під керівництвом астрофізика Алехандро Віньї-Гомеса з Інституту Нільса Бора в Данії та Інституту астрофізики Макса Планка в Німеччині, деякі масивні зорі можуть вмирати без вибуху.
Бінарна система під назвою VFTS 243 у Великій Магеллановій Хмарі, що складається з чорної діри та зірки-компаньйона, стала доказом цьому явищу. Система не виявляє жодних ознак наднової, яка повинна була передувати утворенню чорної діри.
Якби хтось стояв і дивився на видиму зірку, яка переживає повний колапс, це могло би бути схоже на раптове згасання і зникнення з небес. Колапс настільки повний, що не відбувається вибуху, ніщо не вилітає, і ніхто не побачить жодної яскравої наднової в нічному небі,
– пояснює Вінья-Гомес.
Художнє зображення системи VFTS 243: відео
Колапсовані ядра не завжди залишаються на місці. Якщо вибух наднової був одностороннім, це може відкинути ядро в космос. Іноді ми також можемо простежити траєкторію ядра по хмарі речовини, яку воно викинуло під час загибелі. Якщо пройшло достатньо часу, речовина могла розсіятися, але сліди поштовху можуть залишатися набагато довше.
VFTS 243 – дуже цікава система. Вона складається з масивної зірки віком близько 7,4 мільйона років, яка приблизно в 25 разів перевищує масу Сонця, і чорної діри, яка приблизно в 10 разів перевищує масу Сонця.
Хоча ми не можемо бачити чорну діру безпосередньо, ми можемо виміряти її на основі орбітального руху її зорі-компаньйона. Ми також можемо зробити висновки про інші речі. Одна цікава річ – це форма орбіти. Вона майже кругла. Це, разом з рухом системи в просторі, свідчить про те, що чорна діра не отримала величезного поштовху від наднової. Дослідники, які відкрили чорну діру ще у 2022 році, підозрювали це. Тепер робота Віньї-Гомеса та його колег підтвердила це.