Как рождается черная дыра? Ученые в реальном времени зафиксировали уникальный момент

Астрономы наблюдали в реальном времени за эпической вспышкой сверхновой, которая, возможно, привела к рождению черной дыры.

Недавно полученные данные о звездном взрыве выявили математическое несоответствие, что может служить редким доказательством формирования черной дыры на наших глазах.

Команда астрономов смогла зафиксировать ряд изображений далекой звезды в момент вспышки сверхновой, предоставив уникальное свидетельство звездной смерти и, возможно, рождения черной дыры. Вспышки сверхновых — это мощные взрывы, происходящие в конце жизни массивных звезд, в результате которых могут образовываться туманности, нейтронные звезды или даже черные дыры. Предсказать момент вспышки сверхновой сложно, астрономам обычно удается зафиксировать лишь ее последствия — выброс газа и пыли.

Однако недавно ученые удалось наблюдать за сверхновой в реальном времени всего в 22 миллионах световых лет от Земли (что сравнительно недалеко для галактик). Анализ этого космического события был опубликован в журнале Nature.

«Очень редко ученым приходится действовать так быстро», — сказал Авишай Гал-Ям, астроном из Института Вейцмана и соавтор исследования, в пресс-релизе обсерватории Кека. «Большинство научных проектов не требуют работы посреди ночи, но возникшая возможность не оставила нам выбора».

Сверхновая, получившая название SN 2023ixf, произошла, когда красный сверхгигант в галактике Мессье 101, также известной как Галактика Вертушка, завершил свою жизнь. Для наблюдения за сверхновой использовались космический телескоп Хаббл и обсерватория Кека на Мауне-Кеа и другие. Хаббл ранее наблюдал за этим участком Вселенной, что означало, что у команды были исторические данные об этом регионе до гибели красного сверхгиганта.

Команда произвела расчеты количества материала, выброшенного сверхновой, а также массы и плотности звезды перед взрывом. Однако цифры не совпали, приведя команду к значимому выводу.

«Расчеты выброшенного взрывом околозвездного материала, а также его плотности и массы до и после сверхновой, выявили несоответствие, что делает очень вероятным, что недостающая масса оказалась в черной дыре, образовавшейся в результате взрыва — что обычно очень сложно установить», — сказал соавтор исследования Идо Ирани, исследователь из Института Вейцмана.

В будущем ученые надеются точно определить, сколько материала было выброшено SN 2023ixf и как распределился этот материал, поскольку команда все еще анализирует данные о звездном взрыве. Но даже первоначальная публикация уже стала настоящей космической сенсацией.