Naukowcy dostrzegli ślady tajemniczego zjawiska. Gwiazdy mogą znikać, zamieniając się od razu w czarne dziury

W tym artykule:

1. Fenomen znikających gwiazd
2. Czy gwiazdy mogą znikać?
3. Brak śladów po supernowej
4. Zniknięcie bez eksplozji

Plejady to dobrze znana, charakterystyczna gromada gwiazd w gwiazdozbiorze Byka. Ma różne nazwy, a jedna z nich to Siedem Sióstr. To określenie pochodzi z greckiej mitologii. Istnieje w niej opowieść o siedmiu córkach tytana Atlasa i okeanidy Plejone, na które uwziął się myśliwy Orion. By je ustrzec, Zeus przemienił siostry w gwiazdy i umieścił na niebie.

Tyle mitu. Gdy od października do marca będziemy obserwować niebo, mamy szansę gołym okiem wypatrzyć gromadę Plejad. Uważne przyjrzenie się jej przyniesie niespodziankę. Gwiazd tworzących charakterystyczny kształt wozu będzie nie siedem, tylko sześć.

Grecy znaleźli na to zręczne wytłumaczenie. Jedna z sióstr zakochała się w śmiertelniku i uciekła z nieboskłonu. Z kolei Aborygeni, mający własny mit o Plejadach, uznali, że jedna z sióstr zmarła. Historie o „zgubionej Plejadzie” można znaleźć również w kulturach europejskich, afrykańskich czy rdzennych amerykańskich. Są tak rozpowszechnione, że pojawiała się nawet teoria, iż to najstarsza historia świata – pochodząca nawet sprzed 100 tys. lat, z okresu, gdy najstarsi przedstawiciele Homo sapiens opuszczali Afrykę.

Fenomen znikających gwiazd

Niezależnie od tego, kiedy dokładnie powstała opowieść o siedmiu siostrach, jedno wydaje się pewne. W tamtym okresie niebo musiało wyglądać inaczej niż obecnie. Być może jedna z mniejszych gwiazd gromady, dziś zlewająca się z inną, stanowiła „siódmą siostrę”. Z czasem zbliżyła się do sąsiadki na tyle, że przestała być widoczna gołym okiem.

Ale możliwe jest również inne wytłumaczenie. A co, jeśli jedna z Plejad rzeczywiście pewnego dnia znikła? Gdyby obserwujący niebo dawni ludzi dostrzegli taki fenomen, zjawisko musiałoby wydać im się absolutnie niezwykłe. Na tyle, by umieścić je w mitach.

Czy gwiazdy mogą znikać?

Astronomia dotychczas rozprawiała się surowo z takimi przypuszczeniami. Dlaczego? Ponieważ naukowcy nie znali procesu, który dopuszczałby nagłe zgaśnięcie gwiazdy.

Nasze Słońce za kilka miliardów lat najpierw powiększy się do stadium czerwonego olbrzyma (wchłaniając Ziemię), a potem zamieni w białego karła. Z kolei gwiazda o masie większej co najmniej osiem razy od Słońca po wypaleniu się paliwa termojądrowego zamieni się w supernową. Czyli wybuchnie i przez pewien czas stanie się jaśniejsza od całej galaktyki.

Tak dotychczas opisywano kres każdego słońca. Jednak astrofizycy z Uniwersytetu Kopenhaskiego przedstawili właśnie intrygujący dowód, sugerujący możliwość innego końca gwiazdy. Dostarcza go układ podwójny znajdujący się w Mgławicy Tarantula w Wielkim Obłoku Magellana.

Z jaką prędkością obraca się czarna dziura? Udało się to oszacować, a odpowiedź jest zaskakująca

Czarne dziury wcale nie są takie szybkie, jak przypuszczano. Taki wniosek płynie z badań, których wyniki opublikowano w zeszłym tygodniu w prestiżowym czasopiśmie „Nature”. By oszacować...

Brak śladów po supernowej

Układ VFTS 243 składa się z masywnej gwiazdy i czarnej dziury o masie 10 razy większej od Słońca. Takie systemy nie są niczym nadzwyczajnym. Jest ich wiele także w Drodze Mlecznej, a czarna dziura stanowi pozostałość po supernowej, czyli wybuchu drugiej gwiazdy.

Jednak VFTS 243 okazał się absolutnie wyjątkowy. Nie ma w nim żadnych śladów supernowej, które naukowcy wykrywają wszędzie tam, gdzie taki wybuch nastąpił. Orbita, po której gwiazda i czarna dziura obiegają wspólny środek ciężkości, jest niemal idealnie symetryczna i okrągła. W przypadku układów, które przeszły supernową, orbita staje się zazwyczaj eliptyczna i wydłużona. W układzie nie ma też znaków „natalnego kopnięcia” (ang. „natal kick”) – czyli dodatkowej porcji energii dostarczonej przez supernową, wpływającej na przyspieszenie składników układu.

Obserwacje VFTS 243 prowadzą do zaskakujących wniosków. Wynika z nich, że jedna z gwiazd układu w pewnym momencie po prostu zapadła się pod wpływem ekstremalnej siły grawitacji, tworząc czarną dziurę. Naukowcy nazwali ten hipotetyczny proces całkowitym kolapsem (ang. complete collapse). Teoretycznie wyjaśnia on, w jaki sposób gwiazdy mogą znikać.

Zniknięcie bez eksplozji

– Gdyby ktoś wpatrywał się w widoczną na niebie gwiazdę przechodzącą całkowity kolaps, mogłoby to – w odpowiednim momencie – przypominać obserwowanie gwiazdy, która nagle gaśnie – mówi Alejandro Vigna-Gómez, główny autor pracy opublikowanej w „Physical Review Letters”. – Zapadnięcie się jest tak całkowite, że nie następuje żadna eksplozja, nic nie ucieka i nie widać żadnej jasnej supernowej – dodaje.

I przypomina, że astronomom faktycznie zdarzało się obserwować nagłe zniknięcia jasno świecących gwiazd. – Nie możemy być pewni związku, ale wyniki, które uzyskaliśmy analizując VFTS 243, znacznie przybliżyły nas do wiarygodnego wyjaśnienia tego zjawiska – mówi Vigna-Gómez. A być może również fenomenu stojącego za nazwaniem Plejad Siedmioma Siostrami.

Źródła: The Convestarion, Physical Review Letters, EurekAlert.