Ritka jelenség során tűnt el egy csillag az Androméda-galaxisban

A Napnál legalább nyolcszor nagyobb tömegű csillagok életük végén szupernóvaként robbannak fel, az esemény után pedig egy fekete lyukat vagy egy neutroncsillagot hagynak maguk után. Ezeknek a robbanásoknak az ereje nem ritkán akkora az ereje, hogy hónapokig túlragyoghatják a körülöttük lévő galaxisokat.

A kutatók azonban felfedeztek egy különleges esetet, amikor egy hatalmas csillag robbanás nélkül, közvetlenül alakult át fekete lyukká. Az Androméda-galaxisban található, hidrogénben szegény szuperóriás, az M31-2014-DS1 végstádiumába érve nem robbant fel, hanem egyenesen összeomlott, írja a Universe Today.

A szupernóvák azért következnek be, mert egy csillag életciklusának végén a magjában zajló fúziós folyamatok már nem tudják ellensúlyozni a gravitációs nyomást, így az anyag összeomlik. A szupernóvát létrehozó eseménysorozatban kulcsszerepet játszanak a neutrínók, amelyek a csillag magjában protonok és elektronok egyesülésével keletkeznek.

Különös folyamaton ment keresztül a most vizsgált csillag

Az 1181-es szupernóva maradványa. Középen egy gömb alakú fényes köd található. (Chandra) NASA/CXC/U. Manitoba/C. Treturik

Ezek a neutrínók által keltett lökéshullám hatalmas energiát szabadítanak fel, amely akár szupernóva-robbanást is kiválthat, ha elég energiát adnak át a környező anyagnak. Azonban az M31-2014-DS1 esetében ez nem volt elég erős ahhoz, hogy robbanást indítson. Így az anyag mintegy 98%-a összeomlott, aminek következtében a csillag helyén egy fekete lyuk jött létre.

A kutatás szerint az M31-2014-DS1 2014-ben a közép- infravörös tartományban fényesedett, majd mintegy ezer nap múlva halványulni kezdett, és 2019-re teljesen eltűnt az optikai és közeli infravörös megfigyelésekből. A kutatók úgy vélik, hogy eredetileg a Napnál 20-szor nehezebb volt, amely a végső nukleáris fúziós fázisában mintegy 6,7 naptömegre csökkent.

Az adatok alapján úgy tűnik, hogy az objektumot egy nemrég kibocsátott porréteg vette körül, ami általában szupernóva-robbanásr bizonyítéka, de itt ennek nyomát sem találták. A szakértők szerint az M31-2014-DS1 drámai és tartós halványodása egyedülálló a nagytömegű, fejlett csillagok esetében. Ezzel arra utaltak, hogy az észlelt fényességcsökkenés a nukleáris fúzió megszűnését és a kudarcot vallott robbanást jelzi, ami végül az összeomlást okozta.

A kudarcot vallott szupernóvák ritka jelenségek, hiszen egy ilyen esemény észleléséhez nem egy hatalmas robbanás szükséges, hanem épp annak hiánya. Eddig mindössze két ilyet fedeztek fel, az Androméda-galaxisban található M31-2014-DS1-et és egy másik jelöltet, az N6946-BH1-et, amelyet 2009-ben figyeltek meg az NGC 6946-ban, más néven a Tűzijáték-galaxisban.

Az N6946-BH1 körülbelül 25 naptömegű volt, és az észlelése után egy halvány infravörös fényforrás maradt vissza. Egyes becslések szerint a nagytömegű csillagok akár 20-30%-a is szupernóva nélkül omolhat össze, de ezek a jelenségek nehezen kimutathatók, mivel az észlelésükhöz a robbanás elmaradását kell pontosan dokumentálni.