Ученые впервые наблюдали рождение черной дыры

Когда крупная звезда исчерпывает запасы топлива для поддержания термоядерных реакций в своих недрах, баланс между центробежными и центростремительными силами, которые удерживают этот пылающий шар газа, нарушается. Не сдержанное ничем, гравитационное притяжение вызывает коллапс звезды, который сопровождается «отскоком», сбросом ее внешних оболочек и мощнейшими потоками излучения. При этом внутренняя часть звезды сжимается окончательно, превращаясь в черную дыру. Так описывает процесс гибели массивной звезды теория, многократно подтвержденная наблюдениями. Такой результат дали и новые данные о судьбе звезды N6946-BH1.

Расположена она в 20 млн световых лет от Земли и достигает массы порядка 25 масс Солнца. Точнее говоря, так обстояло дело в 2004 году, когда астрономы впервые наблюдали N6946-BH1. Как замечают Кристофер Кочанек (Christopher Kochanek) и его соавторы, уже в 2009 году звезда внезапно и необычайно ярко засияла, после чего постепенно сбросила яркость. Используя еще более поздние снимки N6946-BH1, сделанные космическим телескопом Hubble, Кочанек и его коллеги обнаружили, что она практически исчезла из оптического диапазона, но сохранилась слабым инфракрасным послесвечением.

Эти наблюдения не полностью согласуются с теорией. Ожидается, что в момент гибели звезда такого размера должна выбросить огромные количества нейтрино и потерять массу, а вместе с ней и возможность удерживать притяжением обширное облако ионов водорода. Рассеиваясь от звезды, этот газ остывает и, присоединяя электроны, теряет ионизацию. Все это должно сопровождаться ярким свечением и продолжаться около года, оставив за собой лишь черную дыру на месте звезды.

Дополнительное послесвечение могло бы вызвать слияние N6946-BH1 с другой звездой, но тогда оно выглядело бы куда ярче. В результате первое прямое наблюдение за появлением черной дыры может привести к уточнениям существующих теоретических моделей этого процесса. Астрономы уже планируют новые наблюдения интересного объекта: вещество, падающее в недра черной дыры, должно излучать в рентгеновском диапазоне – и рентгеновский космический телескоп Chandra может рассмотреть его уже в ближайшие месяцы.