Μια πρόσφατη αστρονομική ανακάλυψη αμφισβητεί τη συμβατική κατανόηση σχετικά με τον τελικό κύκλο ζωής των τεράστιων ουράνιων σωμάτων. Οι λεπτομερείς μετρήσεις Observações που πραγματοποιήθηκαν στον γειτονικό γαλαξία αποκάλυψαν ότι ένας κίτρινος υπεργίγαντας τερμάτισε την ύπαρξή του μέσω μιας άμεσης βαρυτικής κατάρρευσης, μετασχηματιζόμενος σε μια πυκνή ιδιομορφία χωρίς να υποστεί το κατακλυσμικό και φωτεινό γεγονός γνωστό ως σουπερνόβα, εκπλήσσοντας την παγκόσμια επιστημονική κοινότητα.
Το αντικείμενο μελέτης, που καταγράφηκε από τους ερευνητές ως M31-2014-DS1, βρίσκεται περίπου 2,5 εκατομμύρια έτη φωτός από το Terra. Η συνεχής παρακολούθηση έδειξε ότι, αντί να διασκορπιστεί η φωτεινή ύλη σε όλο τον κόσμο με μια βίαιη έκρηξη, το ουράνιο σώμα απλώς εξαφανίστηκε από το ορατό φάσμα. Η ακραία βαρύτητα ξεπέρασε την εσωτερική πίεση του άστρου, αναγκάζοντας τη δομή του να εκραγεί σε ένα σπάνιο φαινόμενο αστρικής «αποτυχίας».
Η επιβεβαίωση αυτού του γεγονότος απαιτούσε τη συντονισμένη χρήση τεχνολογίας αιχμής για την επικύρωση των υποθέσεων που τέθηκαν. Το Telescópio Espacial James Webb, που λειτουργεί στο υπέρυθρο φάσμα, και το Observatório Chandra, εξειδικευμένο στις ακτίνες Χ, ήταν θεμελιώδεις για την έρευνα. Η απουσία σημαντικής εκπομπής ακτίνων Χ χρησίμευσε ως κρίσιμος δείκτης, αποδεικνύοντας ότι δεν υπήρχε η ενεργειακή έκρηξη που αναμενόταν για ένα αστέρι αυτού του μεγέθους, επιβεβαιώνοντας τη θεωρία της άμεσης κατάρρευσης.
Αυτό το γεγονός θέτει υπό αμφισβήτηση τα παραδοσιακά μοντέλα της αστρικής εξέλιξης, τα οποία προβλέπουν φωτεινές εκρήξεις για σχεδόν όλα τα αστέρια με μάζα μεγαλύτερη από αυτή του Sol. Οι αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν στο Andrômeda υποδηλώνουν ότι το σύμπαν μπορεί να είναι γεμάτο από μαύρες τρύπες που σχηματίζονται σιωπηλά, παραμένοντας αόρατο στις κλασικές μεθόδους αναζήτησης σουπερνόβα και αλλάζοντας τα στατιστικά στοιχεία των αστρικών υπολειμμάτων.
Ανάλυση της υπόλοιπης σύνθεσης και δομής
Οι σε βάθος έρευνες που χρησιμοποιούν το μέσο υπέρυθρο επέτρεψαν στους επιστήμονες να δουν μέσα από το σκοτάδι όπου έλαμπε το αστέρι. Στο σημείο εντοπίστηκε μια κοκκινωπή πηγή, αποτελούμενη από ψυχρή σκόνη. Η φασματοσκοπία αποκάλυψε την παρουσία πολύπλοκων μορίων, συμπεριλαμβανομένου του διοξειδίου του θείου και του νερού, υποδεικνύοντας ότι τα εξωτερικά στρώματα του άστρου εκτινάχθηκαν απαλά πριν ο πυρήνας καταρρεύσει πλήρως.
Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν δείχνουν τον σχηματισμό μιας μοναδικής δομής γύρω από τη νέα μαύρη τρύπα. Diferente των χαοτικών υπολειμμάτων ενός σουπερνόβα, αυτό το σενάριο παρουσιάζει χαρακτηριστικά ήρεμης και ελεγχόμενης επέκτασης. Οι τεχνικές παρατηρήσεις τόνισαν συγκεκριμένα στοιχεία σχετικά με το υλικό που παρέμεινε στην τοποθεσία:
– Μόρια Ventos εντοπίστηκαν να διαστέλλονται με ταχύτητες κοντά στα 100 km/s στην εσωτερική περιοχή του συστήματος.
– Houve ο σχηματισμός ενός κελύφους σκόνης με φυσικές διαστάσεις συγκρίσιμες με το μέγεθος του Sistema Solar μας.
– Η φωτεινότητα της υπολειπόμενης πηγής υπέστη δραστική πτώση, πέφτοντας περίπου στο 7% της αρχικής φωτεινότητας του αστεριού.
– Το Instrumentos ανίχνευσε καθαρές χημικές υπογραφές, όπως μονοξείδιο του άνθρακα και διοξείδιο του άνθρακα, στην εκτίναξη.
Η αρχική μάζα του αστέρα M31-2014-DS1 έχει υπολογιστεί ότι είναι μεταξύ 12 και 13 φορές τη μάζα του Sol. Após η διαδικασία κατάρρευσης, η προκύπτουσα ιδιομορφία διατηρεί περίπου πέντε ηλιακές μάζες. Το υπόλοιπο υλικό είτε διασκορπίστηκε στο διαστρικό διάστημα είτε παραμένει σε τροχιά σε έναν αδύναμο δίσκο συσσώρευσης, γεγονός που εξηγεί τη χαμηλή εκπομπή ακτινοβολίας και τη δυσκολία ανίχνευσης από τα συμβατικά τηλεσκόπια.
Ανασκόπηση των μοντέλων αστρικού θανάτου
Η τεχνική ταξινόμηση αυτού του γεγονότος ως “αποτυχημένου σουπερνόβα” παρέχει τα φυσικά στοιχεία που λείπουν για την επικύρωση των σύγχρονων θεωριών της αστροφυσικής. Η αστρική φυσική προτείνει ότι, σε συγκεκριμένα εύρη μάζας, η βαρύτητα του πυρήνα του σιδήρου είναι τόσο έντονη που αποτρέπει την «ανάκαμψη» του ωστικού κύματος που κανονικά θα δημιουργούσε μια έκρηξη σουπερνόβα. Sem αυτό το ρισκέτο, το θέμα δεν διώχνεται βίαια, να το καταπιεί το κέντρο.
Οι στατιστικές επιπτώσεις αυτής της ανακάλυψης είναι τεράστιες για την κοσμική απογραφή. Οι ενημερώσεις Cálculos δείχνουν ότι περίπου το 30% όλων των θανάτων μεγάλων αστεριών μπορεί να συμβεί μέσω αυτού του σιωπηλού μηχανισμού. Εάν επιβεβαιωθεί σε μεγάλη κλίμακα, αυτό σημαίνει ότι ο πληθυσμός των μαύρων τρυπών στο σύμπαν είναι σημαντικά μεγαλύτερος από ό,τι είχε εκτιμηθεί προηγουμένως με βάση τον αριθμό των σουπερνόβα και μόνο.
Η Ανδρομέδα, ως ο πλησιέστερος μεγάλος σπειροειδής γαλαξίας στον Via Láctea, χρησιμεύει ως ιδανικό φυσικό εργαστήριο. Η ικανότητα επίλυσης μεμονωμένων αστεριών σε αυτόν τον γαλαξία επιτρέπει στους αστρονόμους να παρακολουθούν με ακρίβεια υποψηφίους «αποτυχημένους σουπερνόβα», συντονίζοντας τους ρυθμούς σχηματισμού συμπαγών αντικειμένων στο Grupo Local των γαλαξιών.
Ο ρόλος των υπέρυθρων και των ακτίνων Χ στην επικύρωση
Η επιστημονική επιβεβαίωση της μοίρας του M31-2014-DS1 εξαρτιόταν τόσο από το τι φαινόταν όσο και από το τι δεν φάνηκε. Ο Observatório Chandra σάρωσε την περιοχή για υπογραφές υψηλής ενέργειας. Οι μαύροι Buracos που τρέφονται αδηφάγα με γειτονική ύλη συχνά εκπέμπουν μεγάλες ποσότητες ακτίνων Χ. Η σιωπή σε αυτή τη ζώνη φάσματος ενίσχυσε τη θέση ότι η συσσώρευση υλικού από τη νέα μαύρη τρύπα είναι σπάνια και αργή.
Ταυτόχρονα, η ευαισθησία του Telescópio James Webb ήταν κρίσιμη για την ανίχνευση της θερμικής υπογραφής της υπολειμματικής σκόνης. Sem την ικανότητα παρατήρησης στο μεσαίο υπέρυθρο, το φαινόμενο θα μπορούσε να ερμηνευθεί μόνο ως η εξαφάνιση ενός άστρου λόγω συσκότισης και όχι ως γέννηση μιας μαύρης τρύπας.
Η περιοχή θα συνεχίσει να βρίσκεται υπό επιτήρηση τα επόμενα χρόνια. Οι επιστήμονες σκοπεύουν να παρακολουθήσουν την εξέλιξη της φωτεινότητας και τη διασπορά της γύρω σκόνης. Esses Τα μελλοντικά δεδομένα θα βοηθήσουν στη βελτίωση των εξισώσεων για το πώς συμπεριφέρεται η ύλη υπό ακραία βαρύτητα και πώς τα βαριά στοιχεία κατανέμονται στο σύμπαν ακόμη και χωρίς καταστροφικές εκρήξεις.
