Это открытие расширяет наши представления о чёрных дырах — самых массивных и таинственных объектах во Вселенной.
Оно также подчёркивает важность гравитационных волн для современной астрофизики.
Международная группа астрофизиков и космологов из Индонезии, Австралии,Канады, США, Франции и Испании обнаружила что необычная сверхновая SN 2018ibb может являться доказательством редкой формы взрыва звёзд – парно-нестабильной сверхновой. Это открытие помогает лучше понять одни из самых катастрофических событий во Вселенной. Результаты исследования опубликованы на сайте nature.
SN 2018ibb(AT 2018ibb, ZTF18acenqto, ATLAS 18unu, PSST 19crg, Gaia 19cvo) находится в эллиптической галактики WISEA J043856.58-203945.4 созвездия Эридан, на расстоянии 2,323 миллиарда световых лет.
«Обычно массивные звёзды в конце жизни коллапсируют в чёрные дыры, объекты с такой мощной гравитацией, что свет не может их покинуть. Однако некоторые из самых массивных звезд разогреваются до экстремальных температур и полностью разрываются в парно-нестабильной сверхновой, оставляя после себя лишь облако газа», – объясняют авторы открытия.
Парно-нестабильные сверхновые происходят в самых массивных звездах, когда температура их ядра становится настолько высокой, что излучение создает пары частиц и античастиц – электронов и позитронов. Это снижает внутреннее давление, удерживающее звезду от сжатия. Ядро быстро коллапсирует, и происходит мощный взрыв, полностью разрывающий звезду.
Эта теория была предсказана в 1960-х годах, но до сих пор такие события сложно отличить от обычных взрывов.
В своем исследовании ученые использовали данные о гравитационных волнах – колебаниях пространства-времени, зафиксированных детекторами LIGO-Virgo-KAGRA. Анализ этих сигналов помог измерить массы чёрных дыр и выявить «запрещенный диапазон» масс.
Оказалось, чёрные дыры с массой более 45 солнечных масс встречаются редко, так как звёзды, способные их создать, разрываются в парно-нестабильных сверхновых.
«В этом диапазоне звезды не образуют черные дыры. Единственные черные дыры такой массы возникают только в результате слияния меньших черных дыр», – заключили авторы.