Dodano: 30 czerwiec 2020r.

Kosmiczna zagadka. Masywna gwiazda zniknęła bez śladu

Podczas badań pobliskiej galaktyki karłowatej, naukowcy zauważyli brak masywnej gwiazdy, która była regularnie obserwowana w latach 2001-2011. Uczeni sądzą, że niestabilna gwiazda mogła skryć się z chmurą pyłu. Alternatywnym wyjaśnieniem jest to, że gwiazda zapadła się w czarną dziurę bez wytworzenia supernowej.

Kosmiczna zagadka. Masywna gwiazda zniknęła bez śladu

 

W latach 2001-2011 różne zespoły astronomów z całego świata badały tajemniczą, masywną gwiazdę znajdującą się w galaktyce karłowatej Kinmana (PHL 293B). Obserwacje te wskazywały, że jest ona na późnym etapie ewolucji. Zresztą dlatego była celem badań wielu grup. Uczeni chcieli uzyskać więcej informacji o tym, jak gwiazdy kończą swój żywot. Ale w obserwacjach z 2019 roku nie widać sygnatury gwiazdy.

Gdzie się podziała masywna gwiazda?

- Byliśmy zaskoczeni, gdy dowiedzieliśmy się, że gwiazda zniknęła – przyznał Andrew Allan z Trinity College Dublin w Irlandii, główny autor publikacji na ten temat, która ukazała się na łamach pisma „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.

Kiedy badacze spojrzeli na dane archiwalne z 2011 i 2016 roku, szukając wskazówek dotyczących losu gwiazdy, okazało się, że jej światło było rejestrowane w obserwacjach z 2011 r., ale w tych z 2016 r. już nie. Po 2011 roku gwiazda zniknęła bez śladu.

Istnieje naprawdę ekscytująca możliwość, że gwiazda zapadła się w czarną dziurę nie eksplodując jako supernowa, co wcześniej było uważane za niezbędny element takich wydarzeń. - Jeśli to prawda, byłaby to pierwsza bezpośrednia obserwacja masywnej gwiazdy kończącej swoje życie w ten sposób – powiedział Allan.

Błękitne gwiazdy zmienne

Galaktyka karłowata Kinmana położona jest około 75 milionów lat świetlnych od nas, w kierunku gwiazdozbioru Wodnika. To zbyt duża odległość, by astronomowie mogli zobaczyć poszczególne gwiazdy w galaktyce, ale mogą wykryć sygnatury niektórych z nich. W latach 2001–2011 światło docierające z galaktyki Kinmana wykazywało na istnienie tam jasnej, błękitnej gwiazdy zmiennej, około 2,5 miliona razy jaśniejszej od naszego Słońca.

Błękitne gwiazdy zmienne są gwiazdami na końcowym etapie ewolucji. To wyjątkowo niestabilne obiekty, które od czasu do czasu wykazują szybkie zmiany w widmie. Są również podatne na gigantyczne erupcje, które powodują, że tempo utraty masy oraz ich jasność gwałtownie wzrasta. Ale nawet przy tych gwałtownych zmianach pozostawiają po sobie określone ślady, które naukowcy mogą zidentyfikować. Jednak w danych zebranych w 2019 r. przez astronomów korzystających z teleskopu VLT charakterystycznych śladów nie dostrzeżono.

- Zupełnie niezwykłe byłoby zniknięcie tak masywnej gwiazdy bez wytworzenia jasnej eksplozji supernowej - wyjaśnił Allan. Kiedy więc w sierpniu 2019 r. astronomowie skierowali wszystkie cztery zwierciadła VLT w stronę galaktyki Kinmana, nie byli w stanie znaleźć charakterystycznej sygnatury masywnej gwiazdy. Kilka miesięcy później ponowili próby z podobnym skutkiem.

Możliwe wyjaśnienia

- Być może udało nam się wykryć zniknięcie jednej z najbardziej masywnych gwiazd w lokalnym Wszechświecie. Nasze odkrycie nie miałoby miejsc bez użycia potężnych 8-metrowych teleskopów ESO i ich unikalnego oprzyrządowania – powiedział Jose Groh, współautor publikacji.

Na podstawie swoich obserwacji i modeli astronomowie zaproponowali dwa możliwe wyjaśnienia dotyczące zniknięcia gwiazdy i braku supernowej. Brak jej sygnatury mógł zostać spowodowany przez potężny wybuch na jej powierzchni, który wyrzucił w przestrzeń chmurę pyłu, która to zasłoniła gwiazdę. Rozbłysk mógł też spowodować pociemnienie gwiazdy.

Alternatywna opcja jest taka, że gwiazda mogła zapaść się w czarną dziurę pod wpływem własnej grawitacji, nie powodując przy tym wybuchu supernowej. Byłoby to niezwykle rzadkie wydarzenie. Nasze obecne zrozumienie tego, jak umierają masywne gwiazdy, wskazuje, że kończą one swój żywot w eksplozji supernowej.

Oczywiście nie da się wykluczyć scenariusza, że astronomowie nie dostrzegli supernowej, choć jest on mało prawdopodobny. Tak masywna gwiazda, jak błękitna gwiazda zmienna, wytworzyłaby supernową, której poświata byłaby dostrzegalna przez co najmniej kilka lat po eksplozji.

 

Źródło: ESO, fot. ESO/L. Calçada