Kada masivne zvezde umru, kako mi razumemo Univerzum, one ne odlaze tiho. Kako im gorivo ponestane, oni postaju nestabilni, razoreni eksplozijama pre nego što konačno okončaju svoje živote u spektakularnoj supernovi.
Ali neke masivne zvezde, otkrili su naučnici, jednostavno su nestale, ne ostavljajući nikakav trag na noćnom nebu. Zvezde koje se jasno vide u starijim istraživanjima neobjašnjivo su odsutne u novijim. Zvezda nije baš skup ključeva – ne možete je jednostavno izgubiti niz naslon kauča. Pa gde dođavola idu ove zvezde?
Nova studija nam je dala najubedljivije objašnjenje do sada. Neke ogromne zvezde, sugerišu da međunarodni tim predvođen astrofizičarem Alehandrom Vinja-Gomezom sa Instituta Niels Bor u Danskoj i Instituta za astrofiziku Maks Plank u Nemačkoj, može da umre, ipak, ne od praska, već od cviljenja.
Njihovi dokazi? Binarni sistem pod nazivom VFTS 243 u Velikom Magelanovom oblaku, koji se sastoji od crne rupe i prateće zvezde. Ovaj sistem ne pokazuje znake eksplozije supernove koja bi, prema našim modelima, trebala da prati formiranje crne rupe.
„Kada bi neko stajao i gledao u vidljivu zvezdu koja prolazi kroz potpuni kolaps, to bi, u pravo vreme, moglo biti kao da gledaš zvezdu kako se iznenada gasi i nestaje sa nebesa“, objašnjava Vinja-Gomez.
„Kolaps je toliko potpun da ne dolazi do eksplozije, ništa ne pobegne i ne bi se videla nijedna sjajna supernova na noćnom nebu. Astronomi su zapravo primetili iznenadni nestanak sjajnih zvezda u poslednje vreme. Ne možemo biti sigurni u vezu, ali rezultati koje smo dobili analizom VFTS 243 doveli su nas mnogo bliže verodostojnom objašnjenju“.
Kada zvezda masivnija od oko 8 puta mase Sunca postane supernova, to je izuzetno neuredno. Spoljni slojevi – većina mase zvezde – eksplozivno se izbacuju u prostor oko zvezde, gde formiraju ogroman, širi oblak prašine i gasa koji se zadržava stotinama hiljada do milion godina.
U međuvremenu, jezgro zvezde, koje više nije podržano spoljnim pritiskom fuzije, kolabira pod gravitacijom i formira ultragusti objekat, neutronsku zvezdu ili crnu rupu, u zavisnosti od početne mase zvezde.
Ova srušena jezgra ne ostaju uvek na mestu; ako je eksplozija supernove nagnuta, to može da odbije jezgro u svemir u natalnom udaru. Takođe ponekad možemo pratiti putanju jezgra nazad do oblaka materijala koji je izbacio dok je umro, ali ako je proteklo dovoljno vremena, materijal se možda raspršio. Ali znaci natalnog udarca mogu ostati mnogo duže.
VFTS 243 je veoma interesantan sistem. Sastoji se od masivne zvezde stare oko 7,4 miliona godina i oko 25 puta veće mase od Sunca i crne rupe koja je oko 10 puta veća od mase Sunca.
Iako ne možemo direktno da vidimo crnu rupu, možemo je izmeriti na osnovu orbitalnog kretanja njene zvezde pratioca – i, naravno, možemo zaključiti druge stvari o sistemu.
Jedna zanimljiva stvar je oblik orbite. Skoro je kružno. Ovo, zajedno sa kretanjem sistema u svemiru, sugeriše da crna rupa nije dobila ogroman udarac od supernove. U to su sumnjali i istraživači koji su otkrili crnu rupu 2022. godine; sada, rad Vigna-Gomez i njegovih kolega je to potvrdio.
Sve je više dokaza koji sugerišu da ponekad masivne zvezde mogu da kolabiraju direktno u crne rupe, bez prolaska supernove ili prikupljanja 200 svemirskih dolara. VFTS 243 predstavlja najbolji dokaz koji imamo za ovaj scenario do danas.
„Naši rezultati ističu VFTS 243 kao najbolji uočljivi slučaj do sada za teoriju zvezdanih crnih rupa nastalih potpunim kolapsom, gde eksplozija supernove ne uspeva i za koju su naši modeli pokazali da je moguća“, kaže astrofizičar Irene Tamborra sa Instituta Niels Bor. .
„To je važna provera realnosti za ove modele. I svakako očekujemo da će sistem poslužiti kao ključna merila za buduća istraživanja evolucije i kolapsa zvezda.“
