Космическая тайна: телескоп ESO фиксирует исчезновение массивной звезды

Используя очень большой телескоп (VLT) Европейской южной обсерватории, астрономы обнаружили отсутствие нестабильной массивной звезды в карликовой галактике. Ученые считают, что это может указывать на то, что звезда стала менее яркой и частично затененной пылью. Альтернативное объяснение состоит в том, что звезда упала в черную дыру без образования сверхновой звезды. «Если это правда, — говорит руководитель группы и аспирант Эндрю Аллан из Тринити-колледжа, Дублин, Ирландия, — это будет первое прямое обнаружение такой звезды-монстра, заканчивающей свою жизнь таким образом».

Между 2001 и 2011 годами различные группы астрономов изучали загадочную массивную звезду, расположенную в галактике Кинман-Гном, и их наблюдения показали, что она находится на поздней стадии своей эволюции. Аллан и его сотрудники в Ирландии, Чили и США хотели узнать больше о том, как очень массивные звезды заканчивают свою жизнь, и объект в Гноме Кинман казался идеальной целью. Но когда они направили VLT ESO в далекую галактику в 2019 году, они больше не могли найти контрольные подписи звезды. «Вместо этого мы были удивлены, узнав, что звезда исчезла!» говорит Аллан, который руководил исследованием звезды, опубликованным сегодня в Ежемесячных Уведомлениях Королевского Астрономического Общества .

Расположенная на расстоянии около 75 миллионов световых лет в созвездии Водолея, галактика Кинман-Гном слишком далеко для астрономов, чтобы увидеть ее отдельные звезды, но они могут обнаружить сигнатуры некоторых из них. С 2001 по 2011 год свет от галактики постоянно свидетельствовал о том, что в ней находилась звезда «светящейся синей переменной», примерно в 2,5 миллиона раз ярче Солнца. Звезды этого типа нестабильны, время от времени демонстрируя резкие сдвиги в спектре и яркости. Даже с учетом этих изменений светящиеся синие переменные оставляют определенные следы, которые ученые могут идентифицировать, но они отсутствовали в данных, собранных командой в 2019 году, что заставляло их задуматься о том, что случилось со звездой. «Было бы очень необычно, чтобы такая массивная звезда исчезала без яркого взрыва сверхновой», — говорит Аллан.

Группа впервые повернула инструмент ESPRESSO к звезде в августе 2019 года, одновременно используя четыре 8-метровых телескопа VLT. Но они не смогли найти признаки, которые ранее указывали на присутствие светящейся звезды. Несколько месяцев спустя группа попробовала инструмент X-shooter, также на VLT ESO, и снова не нашла следов звезды.

«Возможно, мы обнаружили одну из самых массивных звезд в локальной вселенной, мягко уходящую в ночь», — говорит член команды Хосе Гро, тоже из Тринити-колледжа в Дублине. «Наше открытие не было бы сделано без использования мощных 8-метровых телескопов ESO, их уникальных приборов и быстрого доступа к этим возможностям после недавнего соглашения Ирландии присоединиться к ESO». Ирландия стала членом ESO в сентябре 2018 года.

Затем команда обратилась к более старым данным, собранным с помощью X-shooter и инструмента UVES на VLT ESO, расположенном в чилийской пустыне Атакама, и телескопам в других местах. «Научный архив ESO позволил нам находить и использовать данные того же объекта, полученные в 2002 и 2009 », — говорит Андреа Мехнер, штатный астроном ESO в Чили, который принимал участие в исследовании. «Сравнение спектров UVES высокого разрешения 2002 года с нашими наблюдениями, полученными в 2019 году, с новейшим спектрографом ESO ESPRESSO с высоким разрешением было особенно показательным как с астрономической, так и с инструментальной точки зрения».

Старые данные указывали на то, что звезда в Гноме Кинмана могла переживать период сильной вспышки, который, вероятно, закончился где-то после 2011 года. Яркие голубые переменные звезды, такие как эта, склонны испытывать гигантские вспышки в течение своей жизни, в результате чего звезды скорость потери массы на шипы и их яркость резко возрастает.

Основываясь на своих наблюдениях и моделях, астрономы предложили два объяснения исчезновения звезды и отсутствия сверхновой, связанной с этим возможным взрывом. Вспышка, возможно, привела к превращению светящейся голубой переменной в менее светящуюся звезду, которая также может быть частично скрыта пылью. В качестве альтернативы, команда говорит, что звезда могла упасть в черную дыру, не вызвав взрыва сверхновой. Это было бы редким событием: наше нынешнее понимание того, как умирают массивные звезды, указывает на то, что большинство из них заканчивают свою жизнь сверхновой.

Будущие исследования необходимы, чтобы подтвердить, какая судьба постигла эту звезду. Запланированный начать работу в 2025 году, чрезвычайно большой телескоп ESO (ELT) сможет разрешать звезды в отдаленных галактиках, таких как гном Кинман, помогая разгадывать космические загадки, подобные этой.

---

Источник истории:

Материалы предоставлены ESO . Примечание: содержание может быть отредактировано по стилю и длине.

---

Связанные мультимедиа :

• Впечатление художника от исчезающей звезды; вид на небо, где находится галактика Кинман Гном

---

Ссылка на журнал :

1. Дженнифер Э. Эндрюс, Эоин Дж. Фаррелл, Иоанна Боян, Натан Смит, Андреа Мехнер, Хосе Х Гро, Эндрю П Аллан. Возможное исчезновение массивной звезды в галактике с низкой металличностью PHL 293B . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , 2020; 496 (2): 1902 DOI: 10.1093 / mnras / staa1629