Jeszcze kilkanaście lat temu astronomowie mogli podziwiać na niebie gwiazdę znaną jako N6946-BH1, 25 razy masywniejszą niż Słońce. W 2009 roku ta jednak nagle… zniknęła. Teraz, za sprawą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, naukowcy są coraz bliżej dojścia do tego, co się z nią stało.
Zaginiona gwiazda
Wszystko wskazywało na to, że w 2009 roku N6946-BH1 wybuchnie jako supernowa. Jej jasność od dłuższego czasu bowiem stale rosła, aż osiągnęła jasność miliona Słońc. Niemniej, ostatecznie nie eksplodowała, a osłabła. Natomiast pewnego dnia zamiast gwiazdy na niebie zobaczono absolutnie nic. N6946-BH1 próbowano wypatrzeć z pomocą Wielkiego Teleskopu Lornetkowego (LBT), Kosmicznego Teleskopu Hubble’a i Kosmicznego Teleskopu Spitzera – bez skutku.
Ostatecznie N6946-BH1 uznano za nieudaną supernową – gwiazdę, która zamieniła się w czarną dziurę z pominięciem etapu supernowej. Być może gwiazda zapadła się i stała się czarną dziurą o masie gwiazdowej, ale to tylko i wyłącznie przypuszczenia. Wiadomo jedynie, że N6946-BH1 na jakiś czas pojaśniała, a potem zaczęła świecić zbyt słabo, aby istniejące wówczas teleskopy były w stanie ją dostrzec.
Nieudana supernowa czy jednak nie?
Od niedawna w kosmosie funkcjonuje nowy teleskop – Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST). Ten teleskop oferuje możliwości, jakimi nie dysponował żaden teleskop dotychczas. Prowadząc swoje obserwacje w zakresie podczerwieni, jest w stanie dostrzec nawet bardzo blade obiekty znajdujące się na znanych granicach Wszechświata. Dlatego naukowcy postanowili go wykorzystać do rozwiązania zagadki N6946-BH1.
Zespół amerykańskich badaczy przeanalizował dane zebrane przez instrumenty NIRCam i MIRI teleskopu JWST. W ten sposób odnaleźli jasne źródło promieniowania podczerwonego, które wydaje się być powłoką pyłową otaczającą pozycję zaginionej N6946-BH1. Ta powłoka mogła powstać podczas wyrzucania materii przez gwiazdę podczas jej pojaśniania. Źródłem poświaty może być też jednak materia opadająca na czarną dziurę, choć to jest mniej prawdopodobne.
Co zaskakujące, tam gdzie znajdowała się N6946-BH1 wykryto nie jedno, a trzy źródła promieniowania. Jej wcześniejsze obserwacje były połączeniem tych źródeł, ponieważ rozdzielczość oferowana przez starsze teleskopy nie była wystarczająco wysoka, aby je rozróżnić.
Na podstawie danych z JWST naukowcy podejrzewają, że N6946-BH1 pojaśniała nie dlatego, że miała wybuchnąć jako supernowa, a dlatego, że była w istocie układem dwóch gwiazd, które się połączyły. To w trakcie połączenia miało dojść do wzrostu jasności układu, a potem jego spadku. Niemniej, teorii o tym, że N6946-BH1 nie zdołała wybuchnąć jako supernowa i zamieniła się w czarną dziurę o masie gwiazdowej, nie można jeszcze odrzucić.
Z fuzji czarnych dziur obserwowanych przez LIGO i inne obserwatoria fal grawitacyjnych wiemy, że czarne dziury o masach gwiazdowych istnieją i są stosunkowo powszechne. Zatem, niektóre masywne gwiazdy faktycznie stają się czarnymi dziurami. Wciąż nie wiadomo jednak, czy wpierw wybuchają jako supernowe.
Temat wymagający dalszych badań
N6946-BH1 znajduje się w galaktyce oddalonej o 22 miliony lat świetlnych stąd. Imponujące jest zatem to, że JWST zdołał zaobserwować tam aż trzy źródła promieniowania. Daje to astronomom nadzieję na to, że w przyszłości odnajdą dzięki niemu podobne gwiazdy.
Dysponując większą ilością danych, być może badacze będą w stanie odróżnić od siebie gwiazdy, które się ze sobą połączyły oraz nieudane supernowe. To z kolei pomoże im odkryć, jakie etapy prowadzą do powstania czarnych dziur o masach gwiazdowych.
Źródło: arXiv, fot. tyt. ESO