• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16 февраля, 13:30
Любовь С.
14
1,4 тыс

«Пропавшая» звезда коллапсировала в черную дыру без вспышки сверхновой

❋ 4.9

В галактике Андромеды зафиксировали «тихую» смерть звезды: объект M31-2014-DS1 сначала вспыхнул в инфракрасном диапазоне, а затем полностью погас в оптическом — без взрыва. Звезда, по мнению астрономов, коллапсировала в черную дыру, став одним из самых убедительных примеров «несостоявшейся» сверхновой на сегодня.

Черная дыра в представлении художника / © MARK GARLICK via Getty Images

Обычно гибель массивных светил с начальной массой более 8-10 масс Солнца сопровождается ярчайшими вспышками сверхновых. Когда в ядре такой звезды заканчивается термоядерное топливо, оно коллапсирует, образуя нейтронную звезду или черную дыру. При этом ударная волна выбрасывает внешние слои светила в окружающее пространство. Эти взрывы астрономы регулярно наблюдают даже на межгалактических расстояниях.

Теоретические модели, однако, уже несколько десятилетий предсказывают иной сценарий звездной гибели: если ударная волна оказывается слишком слабой, оболочка не разлетается, а падает обратно на коллапсирующее ядро. В этом случае вместо ослепительной сверхновой звезда просто «исчезает», оставляя после себя черную дыру.

Именно такой случай группа ученых под руководством Кишалая Де (Kishalay De) из Колумбийского университета (США) зафиксировала в галактике Андромеды. Для этого исследователи проанализировали новые и архивные данные инфракрасного обзора неба NEOWISE, применив метод вычитания изображений. Подход позволил выявить переменные источники, в том числе звезду M31-2014-DS1. С 2014 по 2016 год ее яркость в среднем инфракрасном диапазоне возросла на 50%, после чего начала стремительно снижаться.

Дополнительно астрономы изучили оптические данные наземных обзоров и космической обсерватории Gaia. Выяснилось, что с 2016 по 2019 год объект потускнел более чем в 100 раз, а к 2023-му стал полностью невидимым в оптическом диапазоне. В 2022 году «Хаббл» не увидел звезду в оптическом диапазоне, однако зафиксировал крайне слабый источник в ближнем инфракрасном. Наблюдения, проведенные с помощью телескопов Keck и IRTF (Infrared Telescope Facility), подтвердили наличие тусклого остатка.

Основным аргументом в пользу «несостоявшейся» сверхновой стало отсутствие признаков полноценного взрыва: ни один обзор не зафиксировал яркой вспышки, характерной для выброса оболочки при коллапсе ядра. При этом суммарная светимость M31-2014-DS1 — то есть излучение во всех диапазонах — упала более чем в 10 тысяч раз примерно за тысячу дней. Объяснить такое «поведение» пылевым затмением нельзя: если бы оно закрыло собой звезду, энергия перераспределилась бы в инфракрасный диапазон, а общая светимость осталась бы прежней.

Местонахождение и исчезновение звезды M31-2014-DS1 / © Science (2026)

Затем, смоделировав сценарий слабого ударного импульса с энергией на четыре порядка меньше типичной сверхновой, астрономы обнаружили, что наружу выбрасывается небольшая часть оболочки, а остальное вещество падает обратно, формируя черную дыру массой около пяти солнечных. Выходит, в первые годы после коллапса вещество могло активно падать на новорожденную черную дыру, поддерживая ее слабое свечение.

Результаты исследования, представленного в журнале Science, во многом напоминают историю еще одного кандидата в «несостоявшиеся» сверхновые  — объект NGC 6946-BH1. Новые данные позволяют объединить оба события в единую картину: коллапс массивных светил, частично лишенных водородной оболочки, может приводить к «тихому» рождению черных дыр. По оценкам, доля подобных объектов может быть значительной, что важно для понимания химической эволюции галактик.

Если выводы научной группы верны, то часть космических «монстров» во Вселенной возникает почти незаметно — звезды просто исчезают, не оставляя после себя яркого финального взрыва.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
17 февраля, 10:00
ФизТех

Ученые из Института космических исследований РАН и МФТИ раскрыли химический механизм, объясняющий появление молекул воды на поверхностях астероидов.

17 февраля, 09:30
СПбГУ

Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета разработали эффективный способ обнаружения в крови важнейшего биомаркера иммунитета — неоптерина — с помощью нанотехнологий и лазера.

17 февраля, 09:00
ТГУ

Ученые Томского государственного университета изучили историческую память современного человека и его восприятие событий Гражданской войны в России (1917–1922 годы). Эксперимент проводился с применением айтрекинговых технологий: испытуемым нужно было просмотреть визуальные образы и символы на плакатах эпохи Гражданской войны. Выяснилось, что люди старшего возраста интуитивно в большей мере симпатизируют красным, образ Белого движения размыт в сознании людей, и до сих пор в обществе нет ясного и однозначного отношения к Белой армии.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

12 февраля, 11:41
Александр Березин

На наземные растения, в основном деревья, приходится 80 процентов всей биомассы Земли, 450 миллиардов тонн сухого углерода и более двух триллионов тонн «живого веса». Поэтому идея сажать новые леса для связывания СО2 из атмосферы долго казалась логичной. Новые данные показали, что реальность заметно сложнее.

12 февраля, 08:19
Полина Меньшова

«Любить лишь можно только раз», — писал поэт Сергей Есенин, а герои культовых сериалов приходили к выводу, что «настоящая» влюбленность случается в жизни максимум дважды. Однако ни один из этих тезисов не подкреплен научными данными. Американские исследователи подошли к вопросу иначе: опросили более 10 тысяч человек и вывели среднее число сильных влюбленностей, возможных в течение жизни.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

14 Комментариев
Михаил Духонин
18 часов назад
-
2
+
А почему падающая на свежевозникшую ЧД оболочка звезды не разогналась до релятивистских скоростей и не породила аккреционный диск?
    Любовь С.
    10 часов назад
    -
    0
    +
    Михаил, Для образования яркого аккреционного диска нужно, чтобы падающее вещество имело большой угловой момент. В случае M31-2014-DS1 оболочка, по-видимому, падает преимущественно к центру, поэтому устойчивый диск может и не сформироваться. Плюс, аккреция происходит быстро и в плотной среде, из-за чего энергия уходит не в яркое излучение, а на нагрев и излучение нейтрино. Поэтому процесс и остается "тихим", без вспышки.
    +
      ещё комментарии
      Михаил Духонин
      4 часа назад
      -
      0
      +
      Любовь, Ну даже и не знаю... Так-то звёзды обычно вращаются, так что какой-то угловой момент там обязан быть. Кроме того, даже при вертикальном адении вещество при приближении к горизонту событий всё равно должно двигаться с существенным ускорением и достигать значительных скоростей. А при этом хошь-не хошь, а жёсткое излучение порождаться должно.
        Любовь С.
        3 часа назад
        -
        0
        +
        Михаил, угловой момент у звезды действительно есть – вопрос в том, хватает ли его для образования компактного ядра и яркого аккреционного диска. При коллапсе внутренние слои могут вращаться слишком слабо, чтобы "закрутиться" в устойчивый диск. Да, вещество разгоняется до огромных скоростей. Но в плотной, оптически толстой среде значительная часть энергии уходит в нейтрино или поглощается самим веществом, а не излучается наружу. Поэтому даже быстрый коллапс не обязательно сопровождается вспышкой.
Sk Bs
1 день назад
-
1
+
Главное, чтобы соседние звезды не начали пропадать...
Окопы ПМВ
1 день назад
-
1
+
Звезда-прародительница SN 1987A в БМО имела массу примерно 17 Мо. Но она тихо не сколлапсировала в чёрную дыру, а взорвалась как сверхновая. А тут звезда с меньшей массой почему-то резко превратилась в чёрную дыру. Кстати, в обоих случаях взорвались, или исчезли, голубые сверхгиганты, то есть звёзды главной последовательности. В теории такого не должно быть. Должны взрываться красные сверхгиганты, или звёзды Вольфа-Райе.
    Любовь С.
    1 день назад
    -
    1
    +
    Окопы, спасибо за интересное замечание. Да, SN 1987A произошла от голубого сверхгиганта массой около 17 солнечных и коллапсировала как обычная сверхновая, а не "тихая". В этом и состоит ключевой момент: "финал" жизни светила определяется не только его массой. Ведущую роль играет внутреннее строение ядра к моменту коллапса, скорость потери массы, вращение и химический состав. Современные модели показывают, что звезды, близкие по массе, могут "умирать" по-разному. К тому же, голубой сверхгигант – не обязательно звезда главной последовательности. И SN 1987A и M31-2014-DS1 находились на поздних стадиях эволюции и прошли фазу красного сверхгиганта. Таким образом, противоречия теории нет – напротив, данные наблюдений подтверждают, что судьба массивных светил гораздо сложнее.
    1 2
    7 часов назад
    -
    0
    +
    >в обоих случаях взорвались, или исчезли, голубые сверхгиганты, то есть звёзды главной последовательности. В теории такого не должно быть. Должны взрываться красные сверхгиганты, или звёзды Вольфа-Райе. Окопы, так голубой сверхгигант это же всего лишь стадия в жизни красного сверхгиганта. Сверхгигант осцилирует туда-сюда несколько раз (голубой-жёлтый-красный-жёлтый-голубой) и потом взрывается. Взрыв может произойти на любой стадии
    +
      ещё комментарии
      Окопы ПМВ
      3 часа назад
      -
      0
      +
      1, дело в том, что данные наблюдений и теория не подразумевают взрывы голубых или жёлтых звёзд. Тут два варианта. Или неправильна теория, или мы вообще ничего не знаем о правильной эволюции звёзд. Я за второй вариант.
Валентин К
1 день назад
-
1
+
Насколько понял я статью, изначально была голубая звезда массой 13M⊙. По крайней мере, на поздних этапах эволюции от неё шёл очень сильный звёздный ветер 10^-4 M⊙/год. В итоге за время порядка 100 тыс. лет от звезды осталась лишь центральная часть массой 5M⊙ температурой 4500К, которая и сколлапсировала в ЧД практически полностью. Рассеянное ранее звёздное вещество могло быть дать планетарную туманность, но про неё ничего не написано. Полагаю, она не видна из-за расстояния. Чисто навскидку кажется, что даже относительно небольшого и недолгого излучения падавшего на ЧД вещества оболочки могло было хватить на "подсвет" участков туманности в течении уж нескольких лет. Впрочем, уплотнения участков туманности как при белом карлике тут, наверное, не получается, оттого увидеть эту туманность ещё труднее.
    Любовь С.
    1 день назад
    -
    2
    +
    Валентин, спасибо за внимательный разбор. Вы правы: речь идет о звезде массой 13 солнечных, и интенсивный звездный ветер для таких объектов вполне возможен. Однако есть важный момент: массивные светила этого типа не образуют планетарные туманности в классическом смысле. Планетарные туманности – это финал эволюции звезд малой и промежуточной массы (до восьми масс Солнца), в случае же "исчезнувшей" звезды с начальной массой 13M⊙ итог – коллапс ядра и образование нейтронной звезды или черной дыры. Выброшенное ранее вещество могло существовать в виде околозвездной оболочки, но в случае "несостоявшейся" сверхновой не возникает мощного источника ультрафиолета, как у белого карлика, ионизирующего планетарную туманность. Кроме того, ударная волна либо очень слабая, либо вовсе не разгоняет оболочку. Вот почему яркая ионизированная туманность в этом случае, скорее всего, просто не формируется.
    +
      ещё комментарии
      1 2
      7 часов назад
      -
      0
      +
      Любовь, очень странный исход для звезды промежуточной массы (7-12 масс) - сколлапсировать в ЧД напрямую. Современная физика такого не предполагает вообще! Прямой коллапс это про звезду в 100-140 солнечных масс, если не ошибаюсь. А промежуточная звезда всегда обязана взрываться. С образованием чёрной дыры, нейтронной звезды или кислродно-неонового белого карлика. Но в одной статье я встречал упоминание "кремниевой вспышки" (silicon flash). Это аналог гелиевой вспышки в красных гигантах, но на кремнии. В статье примерно выводилось, что энергия кремниевой вспышки близка к энергии гравитационной связи вещества звезды, но всё-таки меньше. Я тогда подумал что интересная получится ситуация: вспышка, звезда разлетается во все стороны, но потом сжимается обратно в плотное облако газа, из которого, в теории, смогут образоваться звезды и планеты второго поколения...с крайне высокой металличностью. Вот может это как раз и была кремниевая вспышка, правда не сходится отсутствие светимости газового облака в ИК
        Любовь С.
        7 часов назад
        -
        0
        +
        1, В работе речь идет о коллапсе ядра, а не о планетарной туманности. При этом детали – будет ли это яркая сверхновая, ослабленный взрыв или частичный возврат оболочки – зависят от структуры звезды и потери массы. "Кремниевая вспышка" не приводит к разрушению светила, а предшествует коллапсу ее ядра.
    Окопы ПМВ
    3 часа назад
    -
    1
    +
    Валентин, скорее всего там была не планетарная туманность, а двойная система с белым карликом. Пока шла аккреция, белый карлик светился как голубой сверхгигант. Потом поток газа уменьшился и "голубой сверхгигант" резко потускнел. Это один из сценариев. Надо будет подумать и о других вариантах, чтобы окончательно развеять идею о чёрной дыре.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно