Indicii privind formarea găurilor negre dezvăluite de o supernovă eşuată

O stea care, în mod normal, ar fi trebuit să sfârşească sub formă de supernovă i-a surprins pe astronomi, care bănuiesc că au asistat la formarea unei găuri negre.

Chiar dacă cercetătorii cred că au înțeles cum se formează găurile negre în urma colapsului stelelor masive, se cunosc relativ puține detalii despre acest proces sau despre cum se pot identifica stelele care ar putea să-și încheie ciclul de viaţă sub forma unor găuri negre.

Formarea găurilor negre în urma supernovelor. Credit: NASA, ESA, P. Jeffries (STScI)

N6946-BH1 este o stea supergigantă roşie, aflată la o distanţă de 22 milioane de ani-lumină de Pământ, care a atras atenția astronomilor cu ocazia unui studiu din anul 2009 asupra supernovelor eşuate. Observaţiile astronomice au fost efectuate cu ajutorul telescopului Large Binocular Telescope din Arizona.

N6946-BH1 a strălucit intens de-a lungul mai multor luni, dar după aproximativ şase luni strălucirea acesteia a început să scadă. Acest lucru i-a surprins pe astronomi, deoarece aceştia se aşteptau ca N6946-BH1 să sfârşească sub formă de supernovă.

În prezent oamenii de ştiinţă au clasificat supernovele în două categorii:

Supernovele de Tipul I se formează atunci când gravitația unei stele atrage materia din vecinătatea stelei până când steaua ajunge să colapseze brusc sub propria greutate.

Supernovele de Tipul II rezultă atunci când o stea, care are o masă de 8 până la 15 ori mai mare decât a Soarelui, colapsează după ce şi-a consumat combustibilul nuclear și nu mai poate produce suficientă căldură pentru a contracara efectul de comprimare datorat gravitaţiei sale.

În ambele cazuri, colapsul stelei produce o explozie spectaculoasă de radiații. Cu toate acestea, acest fenomen nu se produce întotdeauna conform aşteptărilor oamenilor de ştiinţă.

N6946-BH1 a avut o masă de 25 de ori mai mare decât cea a Soarelui, ceea ce înseamnă că în urma colapsului acestei stele ar fi trebuit să rezulte o supernovă de tip II şi să se formeze o gaură neagră.

Recent, o echipă de cercetători americani de la Ohio State University a analizat rămășițele stelei N6946-BH1 cu ajutorul Hubble Space Telescope și a comparat rezultatele obţinute cu alte observații astronomice din întreaga lume.

Astfel, cercetătorii au constatat că steaua N6946-BH1 a strălucit între lunile martie și mai 2009 după care, treptat, a dispărut din câmpul optic de observaţie al telescopului Hubble, dar a continuat să emită radiaţii în infraroșu care au fost surprinse cu ajutorul telescopului spaţial Spitzer.

Cercetătorii au exclus posibilitatea ca o eventuală supernovă rezultată în urma colapsului stelei N6946-BH1 să fie ascunsă de praful cosmic.

Deci, se pare că steaua N6946-BH1 a ajuns la sfârşitul vieţii fără să treacă prin faza de supernovă. Ce s-a întâmplat însă cu aceasta? S-a format în locul ei o gaură neagră?

„În conformitate cu modelul teoretic al unei supernove eşuate, radiaţia reziduală este în concordanță cu scăderea radiaţiei emise datorită materiei care se acumulează într-o gaură neagră nou formată”, a declarat Christopher Kochanek, cercetător principal în cadrul Ohio State University.

Dacă o stea masivă poate produce o gaură neagră fără a trece printr-o fază de supernovă, atunci înseamnă că se produc anumite fenomene, care sunt o consecinţă a formării găurilor negre, pe care oamenii de știință ar trebui să le detecteze.

„Concepţia actuală este că o stea poate genera o gaură neagră numai după ce s-a transformat într-o supernovă”.

„Dacă stelele pot genera găuri negre fără a trece prin faza de supernovă, atunci acest lucru ar putea explica de ce nu s-au observat supernove provenite din cele mai masive stele”, a explicat Kochanek.

„N6946-BH1 este, probabil, singura supernovă eşuată pe care am găsit-o în primii șapte ani ai studiului nostru. În această perioadă de timp s-au produs șase supernove normale în galaxiile pe care le monitorizăm, ceea ce sugerează că 10-30% din stelele masive îşi încheie ciclul de viaţă sub formă de supernove”, a declarat Scott Adams, un alt cercetător implicat în studiul de față.

Cu ajutorul detectoarelor de unde gravitaţionale, oamenii de ştiinţă speră să poată studia aceste fenomene cosmologice pentru a încerca să dezlege misterele găurilor negre.

Pentru mai multe detalii despre această stea dispărută, puteţi urmări clipul video de mai jos.

Sursă: Science Alert