A fizikai modellek ugyanakkor régóta felvetik, hogy bizonyos esetekben a csillag robbanás nélkül, csendben omolhat össze – ám erre eddig alig akadt megfigyelési bizonyíték. Most azonban úgy tűnik, hogy a jelenség megtörtént a szomszédos Androméda‑galaxisban, és a kutatók majdnem elsiklottak felette.

A NASA NEOWISE űrtávcsöve 2014-ben rögzítette, hogy az Andromédában található egyik szuperóriás csillag fényessége hirtelen megnőtt az infravörös tartományban. A jelenség éveken át rejtve maradt az archív adatokban, mígnem egy kutatócsoport a változó fényességű objektumokat keresve rábukkant az M31‑2014‑DS1 jelű csillagra, amely minden jel szerint szupernóva nélkül omlott össze fekete lyukká.

A felfedezést a Science folyóiratban publikálták „Disappearance of a massive star in the Andromeda Galaxy due to formation of a black hole” címmel. A tanulmány vezető szerzője Kishalay De, a Columbia Egyetem csillagásza – írja az Universe Today.

A kutatók 2009 és 2022 között félévente készült felvételeket vizsgáltak át. „A 2009 és 2022 közötti, féléves ütemű megfigyeléseket felhasználva olyan fényes középinfravörös tranziens jelenségeket kerestünk, amelyek poros csillagkitörésekhez, például sikertelen szupernóvákhoz kapcsolódhatnak.”

Az M31‑2014‑DS1 2014 és 2016 között 50%-kal növelte infravörös fényességét, majd egy év alatt a korábbi szint alá halványult, és 2022-re gyakorlatilag eltűnt.

A csillag fényessége 2016 és 2019 között az optikai tartományban százszorosára csökkent, 2023-ra pedig teljesen láthatatlanná vált a földi távcsövek számára. A Hubble 2022-es felvételein már semmi sem látszott az optikai tartományban, csak egy halvány infravörös forrás.

De így fogalmazott a felfedezésről: „Ez valószínűleg életem legmeglepőbb felfedezése. A csillag eltűnésének bizonyítéka ott hevert a nyilvános archív adatokban, és senki sem vette észre évekig, amíg ki nem szűrtük.” A kutatók szerint a csillag 13 naptömegű volt, ám halála előtt már csak körülbelül 5 naptömegnyi anyag maradt belőle, mivel erős csillagszelekkel elveszítette tömegének nagy részét.

De szerint a jelenség alapja a neutrínók szerepe: „A drámai és tartós halványodás rendkívül szokatlan, és arra utal, hogy a szupernóva nem következett be, a csillag magja pedig közvetlenül fekete lyukká omlott össze.”

Nem ez az első eset

A csillagászok eddig mindössze egy másik hasonló jelöltet ismertek: az N6946‑BH1 jelű objektumot, amelyet 2010-ben figyeltek meg egy 25 millió fényévre lévő galaxisban. Az is szuperóriás csillag volt, amely felfényesedett, majd lassan eltűnt – ám sokkal távolabb volt, így a megfigyelések jóval gyengébbek.

A mostani felfedezés új lendületet ad a kutatásnak. Morgan MacLeod, a Harvard csillagásza és a tanulmány társszerzője: „Tudtuk, hogy a fekete lyukak csillagokból keletkeznek. Ezzel a két új eseménnyel most végignézhetjük, hogyan történik mindez, és rengeteget tanulunk a folyamatról.”

A csillagok csendben halnak meg

A kutatók több mint egy évtizednyi infravörös adatot vizsgáltak át, és mindössze egy ilyen eseményt találtak. A szupernóvák hetekig fényesebbek egész galaxisoknál, míg a közvetlen összeomlás szinte láthatatlan. „Ellentétben a szupernóvákkal, amelyeket könnyű megtalálni, mert néhány hétig az egész galaxisnál fényesebbek, az olyan csillagokat, amik robbanás nélkül tűnnek el, rendkívül nehéz észrevenni.”

A kutató szerint a felfedezés alapjaiban változtathatja meg a csillaghalálokról alkotott képünket: „Sokkoló tudni, hogy egy hatalmas csillag gyakorlatilag eltűnt (és meghalt) robbanás nélkül, és több mint 5 évig senki sem vette észre. Ez azt jelzi, hogy ezek a dolgok csendben történhetnek, és könnyen elkerülhetik a figyelmünket.” A jövőben a Vera Rubin Obszervatórium évtizedes égboltfelmérése segíthet feltárni, mennyire gyakoriak ezek a „néma” csillaghalálok.