Зафиксировано необъяснимое исчезновение гигантской звезды

Международная группа астрономов зафиксировала необъяснимое исчезновение гигантской звезды в галактике, находящейся в 75 миллионах световых лет от Земли. Согласно предположениям ученых, светило могло сжаться в черную дыру без превращения в сверхновую. Статья с результатами научной работы опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Исследователи наблюдали за яркой голубой переменной, находящейся в карликовой галактике PHL 293B с помощью комплекса телескопов VLT (Very Large Telescop) в Чили. Звезды в этой галактике характерны низкой металличностью, то есть небольшим содержанием элементов тяжелее водорода и гелия. Согласно предсказаниям ученых, некоторые особо массивные звезды с низкой металличностью могут окончить свою жизнь как яркие голубые переменные, которые затем сбрасывают свою массу и становятся звездами Вольфа-Райе, обедненными водородом. Однако жизненный цикл этих звезд изучен достаточно плохо.

Признаки существования яркой голубой переменной (LGB) в галактике PHL 293B были обнаружены в ходе наблюдений, проведенных с 2001-го по 2011 год. Тогда астрономы выявили в спектре галактики серию Бальмера, которая образуется при переходе электронов с возбужденных уровней атомов водорода на второй, при этом испускается видимый и ультрафиолетовый свет. Наряду с присутствием оксида железа (II) и слабыми спектральными линиями гелия это указывало на LGB. Хотя некоторые ученые сомневались в существовании звезды, авторы новой работы доказали, что она действительно находилась в галактике и активно сбрасывала свою массу до 2011 года.

Согласно моделям радиационного переноса, в течение 2001-2011 годов LGB обладала светимостью, равной светимости более 2,5 миллиона Солнц. При этом в год звезда теряла 0,005-0,02 массы Солнца, а скорость звездного ветра составляла тысячу километров в секунду.

Однако затем ученые проанализировали спектральные данные 2019 года, но не обнаружили признаков серии Бальмера. Как пишут авторы в статье, после 2011 года яркая голубая переменная могла завершить стадию извержения, уменьшила свою яркость, а выброшенная пыль заслонила звезду. Согласно альтернативному объяснению, LGB просто коллапсировала в черную дыру, минуя стадию сверхновой. Поскольку вероятная масса звезды лежит в диапазоне от 85 до 120 солнечных масс, результирующая черная дыра должна обладать массой 40-90 Солнц, либо ниже, если LGB была частью двойной системы.

Еще одной возможностью является взрыв сверхновой, случившийся в 1995-1998 годах, когда фотометрические наблюдения не проводились. В этом случае линии Бальмера должны были порождаться при взаимодействии черной дыры с плотной околозвездной средой.