A csillag eltűnése a szemünk előtt
2014-ben a NASA NEOWISE űrtávcsöve felfigyelt egy szokatlan, hirtelen infravörös fényesedésre az Androméda-galaxis egyik pontján. A NEOWISE adatbázisát csak nemrég vizsgálta át alaposabban egy csillagászcsapat, amikor rábukkantak az M31-2014-DS1-re. Az észlelésekből kiderült, hogy 2014-től két év alatt az objektum mintegy 50%-kal fényesedett a közép-infravörös tartományban, majd egy éven belül az eredeti fényessége alá esett vissza, 2022-re pedig szinte teljesen elhalványult.
A kutatók a földi és űrteleszkópos mérések mellett a Hubble- és Keck-teleszkópokkal is átvizsgálták a területet. Kiderült, hogy az optikai tartományban már 2019-re a fényesség a századrészére esett, 2022-re pedig minden optikai nyom eltűnt. Csak a közeli infravörösben sikerült egy halvány foltot kimutatni, amelyet 2023-ban spektroszkópiával is megerősítettek. A drasztikus és tartós elhalványulás éppen arra utal, hogy a csillag elkerülte a szupernóva-robbanást, és egyenesen fekete lyukká roskadt össze.
Miért nem robbant fel a csillag?
A folyamat attól függ, hogy életük végén a masszív csillagok képesek-e elég erős lökéshullámot generálni a hidrogénburok szétlökéséhez. Ha a lökéshullám elég erős, a csillag szupernóvaként robban. Ha nem, a burok visszahullik a magra, ami végül közvetlenül fekete lyukká omlik össze. Pontosan ez történhetett az M31-2014-DS1-nél. A csillag eredetileg nagyjából 13 naptömegű volt, ám halála idején már csak körülbelül 5 naptömeg maradt — a többi anyagot erős csillagszelek fújták le róla.
Az eddigi kép szerint az ilyen tömegű csillagok mindig szupernóvaként robbannak fel, ezért az új megfigyelés arra utal, hogy talán sokkal több csillag tűnhet el feltűnés nélkül, mint eddig gondolták. Valószínűleg a gravitáció, a gáznyomás és a káoszos lökéshullámok összhatása dönt a végkimenetelről.
Ritka esemény vagy csak nem vesszük észre?
Korábban egy hasonló esetet ismertek: 2010-ben a NGC 6946 spirálgalaxisban fedezték fel az N6946-BH1 nevű objektumot, de az Andromédában most megfigyelt eseményhez képest az tízszer messzebb van, így jóval nehezebb volt részletesen követni. Ezek alapján nem kizárt, hogy még rengeteg „néma csillaghalál” történik a világegyetemben, csak egyszerűen túl halk a jelenlegi műszereink számára.
A direkt összeomlásos fekete lyukak megtalálása nagy kihívás a csillagászok számára, hiszen hiányzik a fizikai robbanás és a látványos fényességnövekedés, amelyek nyomot hagynának. Szemünk elől rejtve, csendesen tűnnek el azok a hatalmas égitestek, amelyek alapvetően formálják galaxisuk szerkezetét. Csak a következő évek és a fejlettebb, hosszabb idejű megfigyelések, például a Rubin Obszervatórium egy évtizedes Időn Át tartó Örökségi Égboltfelmérése (Legacy Survey of Space and Time) segíthetnek abban, hogy megértsük ezeknek az eseményeknek az univerzumban betöltött valós szerepét.
Végül az is kérdés, hány ilyen eltűnő csillag vár még felfedezésre. Az biztos, hogy a csillagok halálának és a fekete lyukak születésének képe alapvetően megváltozhat.
