Ένα σπάνιο αστρονομικό φαινόμενο έχει εντοπιστεί στον γειτονικό γαλαξία Andrômeda, που βρίσκεται περίπου 2,5 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τον Terra. Ο κίτρινος υπεργίγαντας που καταγράφηκε ως M31-2014-DS1 τελείωσε τον εξελικτικό του κύκλο με τρόπο που αψηφά την κοινή παρατήρηση, καταρρέοντας απευθείας σε μια μαύρη τρύπα και παρακάμπτοντας το βίαιο, φωτεινό στάδιο που είναι γνωστό ως σουπερνόβα. Η εξαφάνιση του ουράνιου σώματος παρατηρήθηκε σταδιακά μεταξύ 2014 και 2022, κεντρίζοντας το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας.
Οι αναλύσεις Novas με βάση δεδομένα που συλλέχθηκαν το 2024 από το Telescópio Espacial James Webb (JWST) και το Observatório Chandra ακτίνων Χ ρίχνουν φως στο τι συνέβη. Οι πληροφορίες επιβεβαιώνουν ότι η βαρύτητα ξεπέρασε τις εσωτερικές δυνάμεις πίεσης με συντριπτικό τρόπο, με αποτέλεσμα αυτό που οι ειδικοί ταξινομούν ως «αποτυχημένο σουπερνόβα». Αντί να διασκορπίσει φωτεινή ύλη σε όλο τον κόσμο σε μια ενεργειακή έκρηξη, το αστέρι σιωπηλά κατέρρευσε.
Η υπολειπόμενη φωτεινότητα που ανιχνεύθηκε στο σημείο έπεσε μόλις στο 7% της αρχικής φωτεινότητας του γονικού αστεριού. Το αστρικό υπόλειμμα περιβάλλεται τώρα από μια πυκνή δομή σκόνης και μοριακού αερίου, όπου ευαίσθητα όργανα έχουν εντοπίσει την παρουσία ενώσεων όπως το διοξείδιο του θείου, το νερό και το μονοξείδιο του άνθρακα. Η απουσία σημαντικών εκπομπών ακτίνων Χ δείχνει ότι η διαδικασία τροφοδοσίας της νέας μαύρης τρύπας λαμβάνει χώρα με χαμηλή ενεργειακή απόδοση.
Υπέρυθρη ανίχνευση και απουσία ακτίνων Χ
Οι παρατηρήσεις που πραγματοποιήθηκαν στο μεσαίο υπέρυθρο φάσμα από τον James Webb ήταν κρίσιμες για την αποκάλυψη του μυστηρίου, αποκαλύπτοντας μια κοκκινωπή πηγή στην ακριβή θέση όπου υπήρχε το αστέρι. Η λεπτομερής φασματοσκοπία έδειξε ότι υπάρχει ψυχρή σκόνη και αέριο που κινούνται έξω από τον πυρήνα, υποδηλώνοντας ότι υπήρξε μόνο μερική εκτόξευση των εξωτερικών στρωμάτων κατά τη διάρκεια της κατάρρευσης, χωρίς τη θερμική βία που είναι χαρακτηριστική των κλασικών σουπερνόβα.
Αντίθετα, τα δεδομένα Observatório Chandra έδειξαν ένα κενό σημάτων υψηλής ενέργειας. Η έλλειψη πηγών ακτίνων Χ στην περιοχή ενισχύει την υπόθεση ότι η ποσότητα του υλικού που επιστρέφει στη μαύρη τρύπα είναι ελάχιστη. Η συμπεριφορά Esse επικυρώνει θεωρητικά μοντέλα που προβλέπουν ότι τα τεράστια αστέρια, μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος μάζας, μπορούν να υποκύψουν εξ ολοκλήρου στη δική τους βαρύτητα, αποτρέποντας την αντιστροφή του εσωτερικού σοκ που θα δημιουργούσε οπτική φωτεινότητα.
Δυναμική μάζας και δομή του υπολείμματος
Ο Estimativas επισημαίνει ότι το αρχικό αστέρι είχε μεταξύ 12 και 13 φορές τη μάζα του Sol πριν από την εξαφάνισή του. Το συμπαγές αντικείμενο που προκύπτει διατηρεί περίπου 5 ηλιακές μάζες, ενώ μέρος του περιβλήματος του υδρογόνου έχει αποβληθεί απαλά, σχηματίζοντας ένα κέλυφος διαστελλόμενου υλικού. Η δυναμική αυτού του υλικού αποκαλύπτει σημαντικές λεπτομέρειες σχετικά με τη διαδικασία:
- Το μοριακό αέριο στην εσωτερική περιοχή του κελύφους διαστέλλεται με ταχύτητα περίπου 100 km/s.
- Η κλίμακα της δομής σκόνης που σχηματίζεται είναι συγκρίσιμη με το μέγεθος του Sistema Solar μας.
- Η παρακολούθηση κατέγραψε συνεχιζόμενη μείωση της συνολικής φωτεινότητας μέχρι το τέλος του 2024.
Το ανιχνευμένο μοριακό αέριο προέρχεται απευθείας από το περίβλημα του προγονικού αστέρα. Η μέτρια ταχύτητα διαστολής είναι σύμφωνη με μια εκτίναξη χαμηλής ενέργειας, η οποία εξηγεί το «ξεθώριασμα» ή τη σταδιακή εξασθένηση που παρατηρείται από τους αστρονόμους, παρά μια ξαφνική ακίδα στο φως.
Συνάφεια με τη μελέτη των μαύρων οπών
Το συμβάν Este αντιπροσωπεύει μία από τις λίγες άμεσες παρατηρήσεις του σχηματισμού μιας χαμηλής ενέργειας εκρηκτικής μαύρης τρύπας. Οι στατιστικολόγοι Estudos προτείνουν ότι έως και το 30% των μαζικών καταρρεύσεων αστεριών μπορεί να συμβεί με αυτόν τον σιωπηλό τρόπο, ο οποίος αλλάζει σημαντικά την κατανόηση του πληθυσμού των αστρικών υπολειμμάτων στο σύμπαν.
Η σχετική εγγύτητα του γαλαξία στο Andrômeda προσφέρει μια μοναδική ευκαιρία για λεπτομερή παρακολούθηση αυτού του φαινομένου. Η βελτιωμένη κατανόηση αυτών των γεγονότων βοηθά στη βελτίωση των εκτιμήσεων του αριθμού των μαύρων οπών στους γαλαξίες Via Láctea και άλλους Grupo Local, καλύπτοντας κενά στους χάρτες της αστρικής εξέλιξης.
