Массивные звезды обычно завершают свою жизнь мощными взрывами сверхновых, которые оставляют после себя либо нейтронную звезду, либо черную дыру. Эти взрывы могут затмить целые галактики на месяцы. Однако астрономы, похоже, обнаружили исключение: звезду, которая не взорвалась, а сразу превратилась в черную дыру.


Звезды сохраняют баланс между внешней силой термоядерного синтеза и внутренней гравитацией. Когда водород в звезде исчерпывается и термоядерный синтез ослабевает, звезда больше не может противостоять своей гравитации. Это приводит к коллапсу и взрыву сверхновой, после которого остаются нейтронная звезда или черная дыра. Однако, как показало новое исследование, иногда звезда может избежать взрыва и сразу перейти в черную дыру.

В исследовании, опубликованном под названием «Исчезновение массивной звезды, ознаменовавшее рождение черной дыры в M31», астрономы обнаружили сверхгигантскую звезду в галактике Андромеды (M31), которая не проявила признаков сверхновой. Звезда, известная как M31-2014-DS1, стала значительно ярче в инфракрасном диапазоне в 2014 году. Однако спустя несколько лет, в 2016–2019 годах, её яркость резко уменьшилась. К 2023 году звезда полностью исчезла в оптическом и инфракрасном спектре.

Исследования показали, что эта звезда родилась с массой около 20 солнечных масс и в конечной стадии эволюции имела массу примерно 6,7 солнечных масс. Оказавшись окруженной облаком пыли, что напоминает последствия сверхновой, она не дала признаков вспышки, что характерно для типичных сверхновых. Астрономы считают, что это событие указывает на то, что звезда не пережила нейтринный удар, необходимый для создания сверхновой, и вместо этого коллапсировала в черную дыру.

Сверхновые, как правило, сопровождаются мощными нейтрино-ударами, которые создают ударные волны и выбрасывают внешние слои звезды. В случае M31-2014-DS1 нейтрино не вызвали необходимой волны взрыва, и звезда просто рухнула в черную дыру. Это явление, по словам авторов исследования, подчеркивает, что не все массивные звезды проходят через стандартный процесс сверхновой.

Такой тип звездных коллапсов еще мало изучен, поскольку они сложно поддаются наблюдению. Астрономы утверждают, что до 30% массивных звезд могут заканчивать свою жизнь, не взрываясь, а сразу превращаясь в черные дыры.