Była gwiazda - nie ma gwiazdy. Nie wiadomo, gdzie się podziała
Astronomowie korzystający z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) odkryli, że z pobliskiej galaktyki karłowatej zniknęła niestabilna masywna gwiazda. Pytanie tylko, czy schowała się za gęstym obłokiem pyłu czy też zapadła się w czarną dziurę nie eksplodując jako supernowa.
Jeżeli tak faktycznie było, to będzie to pierwszy przypadek zaobserwowania takiego końca życia gwiazdy – mówi Andrew Allan, główny autor odkrycia i doktorant Trinity College w Dublinie.
Wiele różnych zespołów badawczych badało w latach 2001-2011 tajemniczą masywną gwiazdę znajdującą się Galaktyce karłowatej Kinmana. Wszystkie badania wskazywały, że gwiazda znajduje się na późnym etapie ewolucji. Allan wraz ze swoimi współpracownikami planował zbadanie tego, jak takie bardzo masywne gwiazdy kończą swoje życie. Obiekt w pobliskiej galaktyce wydawał się więc idealnym celem obserwacji. Jednak gdy w 2019 r. na galaktykę zwrócono oczy teleskopu VLT, okazało się, że po gwieździe nie ma już żadnego śladu.
Galaktyka karłowata Kinmana znajdująca się 75 mln lat świetlnych od Ziemi w kierunku gwiazdozbioru Wodnika. To zdecydowanie za daleko, aby można było dostrzec pojedyncze gwiazdy. Mimo to naukowcy są w stanie wykryć sygnatury niektórych. W latach 2001-2011 promieniowanie z galaktyki bezustannie wskazywało dowody na obecność jasnej, błękitnej gwiazdy zmiennej, 2,5 mln razy jaśniejszej od Słońca. Gwiazdy tego typu są wyjątkowo niestabilne, a czasami charakteryzują się gwałtownymi zmianami jasności. Jednak nawet przy tych zmianach gwiazdy te pozostawiają charakterystyczne ślady, które można swobodnie wykryć z Ziemi. W 2019 r. już ich nie dostrzeżono.
W sierpniu 2019 r. badacze zwrócili w stronę galaktyki cztery 8-metrowe zwierciadła teleskopu VLT z zainstalowanym instrumentem ESPRESSO. W zebranych danych nic jednak nie wskazywało na obecność jasnych, błękitnych gwiazd. Kilka miesięcy później badacze spróbowali jeszcze raz, tym razem wykorzystując do tego nowszy instrument X-shooter.
Nic z tego. Gwiazda zniknęła
Całkiem możliwe, że zaobserwowaliśmy właśnie zniknięcie jednej z najmasywniejszych gwiazd w lokalnym Wszechświecie. Nie bylibyśmy w stanie tego zaobserwować, gdyby nie potężne zwierciadła VLT i dostęp do nich, który uzyskaliśmy od razu po dołączeniu Irlandii do Europejskiego Obserwatorium Południowego
- mówi Jose Groh, także z Trinity College.
Astronomowie postanowili przeanalizować starsze dane zebrane za pomocą instrumentów X-shooter i UVES zainstalowanych na pokładzie VLT na chilijskiej pustyni Atacama. W archiwalnych danych z 2002 i 2009 r. gwiazda była wyraźnie widoczna. W danych z 2019 r. nie było jednak po niej śladu.
Wcześniejsze dane wskazują, że gwiazda w galaktyce karłowatej Kinmana przechodziła okres silnych rozbłysków, który najprawdopodobniej zakończył się po 2011 r. Jasne błękitne gwiazdy zmienne tego typu często doświadczają gigantycznych rozbłysków, w których tempo utraty masy oraz jasność gwałtownie rosną.
Gwiazda albo się schowała, albo zamieniła w czarną dziurę
Opierając się na obserwacjach i modelach, astronomowie zaproponowali dwa wyjaśnienia zniknięcia gwiazdy i braku supernowej. Jeden z rozbłysków mógł sprawić, że jasna błękitna gwiazda zmienna stała się znacznie ciemniejsza lub została częściowo przesłonięta przez pył. Druga hipoteza głosi, że gwiazda mogła zapaść się pod wpływem własnej grawitacji w czarną dziurę, nie powodując przy tym supernowej. To byłoby niezwykle rzadkie zdarzenie: obecnie przyjmuje się bowiem, że masywne gwiazdy zazwyczaj kończą swoje życie właśnie w eksplozji supernowej.
Do wyjaśnienia ostatecznego losu gwiazdy niezbędne będzie wykonanie dodatkowych badań. Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), który rozpocznie obserwacje w 2025 r. będzie w stanie rozdzielić poszczególne gwiazdy w odległych galaktykach takich jak Galaktyka Karłowata Kinmana – być może wtedy uda się rozwiązać tę zagadkę.
