Duńczycy wyjaśnili zagadkę znikających gwiazd? Całkowity kolaps grawitacyjny gwiazdy w VFTS 243

Astrofizycy z Instytutu Nielsa Bohra na Uniwersytecie w Kopenhadze wyjaśnili fenomen gwiazd znikających z nieboskłonu. W pracy opublikowanej na łamach Physical Review Letters dostarczyli najsilniejszych dowodów na wsparcie teorii mówiącej o grawitacyjnym zapadaniu masywnych gwiazd, w wyniku którego nie powstaje ani biały karzeł, ani supernowa, a pojawia się czarna dziura. Dla obserwatora z zewnątrz wygląda to tak, jakby gwiazda po prostu zniknęła.

Zapadnięcie się gwiazdy jest tak kompletne, że nie dochodzi do żadnej eksplozji, nic nie ucieka z czarnej dziury, nie widzimy żadnej supernowej. W ostatnich czasach astronomowie obserwowali nagłe znikanie jasno świecących gwiazd. Oczywiście nie możemy być całkowicie pewni, czy to ten sam przypadek, ale nasze analizy VFTS 243 znacznie przybliżają nas do wiarygodnego wyjaśnienia, mówi Alejandro Vigna-Gómez.

Uczeni obserwowali znajdujący się w Wielkim Obłoku Magellan układ VFTS 243. Składa się on z orbitujących wokół siebie gwiazdy typu widmowego O o masie 25-krotniej większej od masy Słońca oraz czarnej dziury o masie co najmniej 9 mas Słońca. Naukowcy przeanalizowali system, poszukując sygnałów świadczących o tym, że w przeszłości doszło w nim do eksplozji i pojawienia się supernowej. Nie znaleźli przekonujących dowodów, by taki proces miał miejsce. w VFTS 243 nie widać dowodów na nagłe przyspieszenie orbitujących obiektów, układ jest też niezwykle symetryczny, orbity obu obiektów są niemal idealnie kołowe, a pozostałość sygnałów po energii, która musiała zostać uwolniona z zapadającej się gwiazdy sugeruje, że doszło do całkowitego zapadnięcia się.

Badania potwierdzają więc wstępne wnioski, jakie przed dwoma laty zdobył zespół z KU Leuven zajmujący się na co dzień obalaniem dowodów na istnienie czarnych dziur.

Nasze analizy jednoznacznie pokazują, że czarna dziura w układzie powstała bardzo szybko, a utrata energii zaszła przede wszystkim za pośrednictwem neutrin, wyjaśnia profesor Irene Tamborra.

Zdaniem uczonej układ VFTS 243 może posłużyć do porównania szeregu teorii i modeli obliczeniowych z rzeczywistymi obserwacjami. Może on stać się ważnym elementem badań nad ewolucją gwiazd i zjawiskiem grawitacyjnego zapadania się.

Naszym zdaniem VFTS 243 to najlepszy nadający się do obserwacji obiekt, który może służyć do weryfikowania teorii o formowaniu się czarnych dziur drogą zapadnia się grawitacyjnego bez eksplozji supernowej. Modele wskazują, że taki scenariusz jest możliwy. Układ ten pozwoli je sprawdzić, dodaje.

Duńczycy wyjaśnili zagadkę znikających gwiazd? Całkowity kolaps grawitacyjny gwiazdy w VFTS 243