Jeigu žvaigždė nėra masyvi, ji išdega, o jos likutis, kuriame gausu anglies, tampa baltąja nykštuke. Jeigu žvaigždė masyvesnė – ji gyvenimą baigia supernova, kurios liekana gali būti neutroninė žvaigždė arba juodoji skylė. Kompiuteriniai modeliavimai pasiūlė ir trečią žvaigždžių mirties variantą – kuomet masyvios žvaigždės miršta ne kartu su galingu sprogimu, o tiesiog „išsijungdamos“, rašo „Ars Technica“.
Pagal šį iki šiol tik teorinį scenarijų, didžioji dalis žvaigždės masės, vietoj to, kad galingo sprogimo metu išsitaškytų po aplinkinį kosmosą, sugriūva į žvaigždės branduolį ir suformuoja juodąją skylę. Kai kurie išoriniai žvaigždės sluoksniai numetami ir šiek tiek žybteli, nieko panašaus į katastrofišką sprogimą neįvyksta.. Ir panašu, kad mokslininkai galų gale užfiksavo tokį iki šiol tik teorinį žvaigždės mirties atvejį – žvelgiant iš toliau atrodo taip, tarsi ji būtų tiesiog išnykusi. Savo tyrimo rezultatus mokslininkai aprašė žurnale „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“.
Jokio sprogimo
Nors supernovos labai dažnai yra vadinamos sprogimais, iš tiesų tai yra gerokai sudėtingesnis procesas. Supernova netrukus tapsiančioje žvaigždėje visų lengvesniųjų cheminių elementų branduoliai jau būna susilieję, tad tokios žvaigdės branduolyje vyksta tik tokios reakcijos, kurių metu energija yra sunaudojama. O neturint jokios energijos, kuri galėtų priešintis gravitacijos jėgai, vidiniai žvaigždės sluoksniai sugriūva į centrą, taip susidarant juodajai skylei arba neutroninei žvaigždei. Tuo tarpu išorinis sluoksnis galingo sprogimo metu „nusimetamas“ – ištaškomas po kosmosą didelio šviesos ir materijos pliūpsnio pavidalu.
Tiesa, būta keleto ženklų, kad astronomų žiniose yra spragų. Kai turima galimybė identifikuoti žvaigždę, kuri savo gyvavimą baigė supernovos pavidalu, nustatoma tik tai, kad jų masė yra iki 18 kartų didesnė nei Saulės. Tuo tarpu žinome, kad kai kurios žvaigždės (pvz., raudonosios milžinės) gali būti gerokai masyvesnės. Be to, esama duomenų, kad masyvios žvaigždės formuojasi dažniau, nei galima būtų spręsti vien pagal supernovų dažnį. Ir viena, ir kita užuomina rodo, kad iš tiesų supernovų matome mažiau, nei turėtume, jeigu egzistuotų tik du žvaigždžių mirčių scenarijai.
LIGO observatorija yra stebėjusi juodųjų skylių jungimosi procesą – abi jos buvo didesnės, nei galima tikėtis iš objektų, atsirandančių po supernovų. Vienas iš būdų įgyti tokią didelę masę – į juodąją skylę perkelti didesnę pradinės žvaigždės masės dalį. Tokiu atveju mažesnė dalis būtų numetama sprogimo metu. Didelės masės žvaigždžių kompiuteriniai modeliavimai parodė, kad tai yra įmanoma. Pavyzdžiui, raudonosios nykštukės atveju į vidurį būtų įtraukiami visi sluoksniai, išskyrus patį išorinį, kuriame gausu vandenilio – tokiu atveju žvaigždė po labai trumpalaikio žybtelėjimo tiesiog dingtų iš stebėtojų akiračio – ji taptų juodąja skyle.
Bet kaip tokį procesą pastebėti? Pamatyti supernovą santykinai nesudėtinga – joms būdingas labai staigus intensyvaus šviesos blyksnio atsiradimas. Daugelį supernovų atranda netgi astronomai-mėgėjai. Tuo tarpu tykaus žvaigždės virtimo juodąja skyle procesą galima būtų atpažinti tik pagal labai silpną, trumpalaikį (ne ilgesnį nei metų trukmės) žybtelėjimą.
Paieškos vis dar tęsiasi
Jeigu kažką padaryti sunku, tai dar nereiškia, kad neįmanoma. Tad mokslininkai, dirbantys su Didžiuoju binokuliariniu teleskopu (Large Binocular Telescope) ieškojo žvaigždžių, kurios, atrodytų, išnyko. Bei aptiko keletą kandidačių – vienos iš jų pavadinimas buvo N6946-BH1. Iki tol didelio šviesio žvaigždė nuo maždaug 2005 iki 2008 metų sparčiai temo regimų bangų spektre. 2009 metais N6946-BH1 trupam, keliems mėnesiams pašviesėjo. O po to visiškai išnyko. 2015 metų stebėjimo duomenys toje vietoje rodo tuštumą.
Mokslininkai apsvarstė keletą procesų, dėl kurių gali pasirodyti, kad žvaigždė išnyko. Daugelio iš jų pagrindas – iš žvaigždės išmestos dujos ir dulkės, kurios uždengė žvaigždę nuo teleskopo. Tačiau pats materijos išmetimas iš žvaigždės turėtų būti ganėtinai ryškus, energingas ir nesunkiai matomas procesas. Tuo tarpu stebėjimo „Hubble“ ir „Spitzer“ teleskopais duomenys nieko panašaus toje vietoje neparodė. Taigi, tyrimo autoriai padarė išvadą, kad tai nėra vis dar gyva žvaigždė, pasislėpusi už tamsaus jos pačios išmesto debesies.
Kas tuomet nutiko? Savaime suprantama, tylaus „sugriuvimo“ ir tapimo juodąja skyle ieškoję mokslininkai yra linkę laikytis būtent tokio scenarijaus versijos – manoma, kad didžioji dalis šios žvaigždės, kuri yra daugiau nei 20 kartų sunkesnė už Saulę, sugriuvo į branduolį ir suformavo juodąją skylę. O kelių mėnesių trukmės pašviesėjimas galėjo būti pačių išorinių žvaigždės sluoksnių nusimetimas ir galbūt šviesa, išsiskirianti materijai krentant į juodąją skylę.
Norint patvirtinti, kad žvaigždės vietoje dabar iš tiesų yra juodoji skylė, reikia atlikti papildomus stebėjimus – neretai į juodąsias skyles krentant materijai galima užfiksuoti didelės energijos elektromagnetines bangas, tad mokslininkai stengsis įžiūrėti nuo tos žvaigždės sklindančius rentgeno spindulius. Bet ne mažiau svarbu bus aptikti ir kitų šio tipo įvykių. Mat norint paaiškinti masyvių žvaigždžių ir stebimų supernovų kiekių skirtumą reikia tikrai nemažo kiekio „tylių“ žvaigždžių pajuodavimų.
Mokslinį straipsnį šiuo metu galima perskaityti svetainėje „arXiv“.
