Скоро пола века, научници су се претплатили на теорију да ће звезда када дође до краја свог животног циклуса доживети гравитациони колапс. У овом тренутку, под претпоставком да је присутна довољна маса, овај колапс ће покренути стварање црне рупе. Знање када и како ће се формирати црна рупа дуго је било што су астрономи тражили.
И зашто не? Способност да будемо сведоци формирања црне рупе не би био само невероватан догађај, већ би довео и до ризнице научних открића. А према недавној студији тима истраживача са Државног универзитета Охајо у Колумбусу, можда смо коначно то и урадили.
Истраживачки тим је водио Цхристопхер Коцханек, професор астрономије и угледни стипендист из државе Охио. Користећи слике снимљене великим бинокуларним телескопом (ЛБТ) и свемирским телескопом Хуббле (ХСТ), он и његове колеге спровели су низ опажања црвене надмоћне звезде по имену Н6946-БХ1.
Да би прекинули процес формирања црних рупа доле, према нашем тренутном разумевању животних циклуса звезда, црна рупа настаје након што звезда веома велике масе доживи супернову. Ово почиње када је звезда исцрпела залихе горива, а затим претрпи нагли губитак масе, при чему се спољашњи омотач звезде сипа, остављајући иза себе остатак неутронске звезде.
Након тога следе електрони који се поново причвршћују на одбачене јоне водоника, што узрокује јак прасак. Када се стапање водоника заустави, звјездани остаци почињу да се хладе и бледе; и на крају се остатак материјала кондензира и формира црну рупу.
Међутим, последњих година неколико астронома спекулише да ће звезде доживети неуспешну супернову. У овом сценарију, звезда веома велике масе завршава свој животни циклус претварајући се у црну рупу без уобичајеног огромног налета енергије који се претходно дешава.
Као што је тим из Охаја напоменуо у својој студији под насловом „Потрага за неуспелим суперновама с великим двогледним телескопом: потврда нестајуће звезде“ - то се могло десити са Н6946-БХ1, црвеним суперјунаком који има 25 пута већу масу од наше Сунце се налази 20 милиона светлосних година од Земље.
Користећи информације добијене помоћу ЛБТ-а, тим је примијетио да је Н6946-БХ1 показао неке занимљиве промјене у сјају између 2009. и 2015. - када су извршена два одвојена запажања. На сликама из 2009. Н6946-БХ1 се појављује као светла, изолована звезда. То је у складу са архивским подацима које је ХСТ узео 2007. године.
Међутим, подаци које је ЛБТ добио у 2015. години показали су да звезда више није видљива у видљивој таласној дужини, што су такође потврдили Хубблеови подаци из исте године. Подаци ЛБТ-а такође су показали да је током неколико месеци звезда доживела кратко, али интензивно бљештавило, у којем је постала милион пута сјајнија од нашег Сунца, а затим непрестано бледила.
Такође су консултовали податке из истраживања фабрике Паломар Трансит (ПТФ) ради поређења, као и запажања Рон Арбора (британског аматерског астронома и ловаца на супернове). У оба случаја, запажања су показала да су се у кратком периоду 2009. године појавиле ракете, након чега је непрестано нестајало.
На крају су ове информације биле у складу са неуспелим моделом супернова-црна рупа. Као што је проф. Коцханек, главни аутор књиге - рекао за Спаце Магазине путем е-маила:
„У неуспешној слици формирања супернове / црне рупе овог догађаја, прелазно време покреће неуспела супернова. Звезда коју видимо пре догађаја је црвени надмоћан - тако да имате компактно језгро (величине ~ земље) из шкољке која сагорева водоник, а затим огромну, пахуљасту продужену овојницу углавном водоника која би могла да се прошири до Јупитерове скале орбита. Ова коверта је јако слабо везана за звезду. Када се језгро звезде уруши, гравитациона маса опада за неколико десетина масе Сунца због енергије коју носе неутрини. Овај пад гравитације звезде довољан је да пошаље слабашни ударни талас кроз набујалу коверту која га шаље како одлази. Ово ствара хладан, ниско светлећи светлост (у поређењу са суперновом, око милион пута већу од светлости сунца), пролазан који траје око годину дана и покреће га енергијом рекомбинације. Сви атоми у загаситој овојници су јонизовани - електрони који нису везани за атоме - како се избачена овојница шири и хлади, електрони се поново везују за атоме, чиме се ослобађа енергија за напајање пролазним. Оно што видимо у подацима подудара се са овом сликом. "
Наравно, тим је размотрио све расположиве могућности да објасни изненадни "нестанак" звезде. Ово укључује могућност да је звезда била обавијена толико прашине да је оптичка / УВ светлост апсорбовала и поново емитирала. Али како су открили, то се није у складу са њиховим запажањима.
"Суштина је у томе што ниједан модел који користи прашину за сакривање звезде заиста не делује, па би изгледало да све што сада постоји мора бити много мање блиставо од оне претходно постојеће звезде." Коцханек је објаснио. "У контексту неуспелог модела супернове, заостала светлост је у складу са касним временом пропадања емисије из материјала који долази на новоформирану црну рупу."
Наравно да ће бити потребна додатна запажања пре него што можемо знати да ли је то био случај или не. То би највероватније укључивало ИР и рендгенске мисије, као што су Спитров свемирски телескоп и рендгенски опсерваториј Цхандра, или један од многих свемирских телескопа нове генерације који ће бити постављени у наредним годинама.
Поред тога, Коцханек и његове колеге надају се да ће наставити са надгледањем могуће црне рупе користећи ЛБТ и поновним посетама објекта са ХСТ-ом за отприлике годину дана. "Ако је то тачно, требали бисмо наставити да видимо како предмет измиче временом", рекао је.
Непотребно је рећи да је тачно то откриће догађај без преседана у историји астрономије. А вест је сигурно привукла део узбуђења научне заједнице. Како се Ави Лоеб - професор астрономије на Харвард универзитету - изразио за Спаце Магазине путем е-маила:
„Најава о потенцијалном открићу звезде која се срушила и направила црну рупу је веома занимљива. Ако је тачно, то ће бити први директан поглед на доставну собу црне рупе. Слика је помало неуредна (као и свака одлагаоница), са несигурностима у вези са својствима бебе која је рођена. Начин да се потврди да се родила црна рупа је откривање рендгенских зрака.
„Знамо да црне рупе звездане масе постоје, недавно захваљујући открићу гравитационих таласа из њихове коалесценције од стране екипе ЛИГО. Пре скоро осамдесет година Роберт Оппенхеимер и сарадници предвиђали су да би се масивне звезде могле срушити до црних рупа. Сада би могли да имамо прве непосредне доказе да се процес заправо дешава у природи.
Али наравно, морамо се подсјетити да се с обзиром на његову удаљеност оно што бисмо могли бити свједоци Н6946-БХ1 догодило прије 20 милиона година. Дакле, из перспективе ове потенцијалне црне рупе, њено формирање је стара вест. Али за нас, то би могло да буде једно од најважнијих запажања у историји астрономије.
Као и простор и време, значај је у односу на посматрача!
