Хлоп — и нет: Новая версия загадочного исчезновения звёзд

Вот один из самых известных примеров: один и тот же участок неба на снимке 1950-х годов (вверху слева), 1980-х годов (вверху справа) и два снимка, сделанные уже в XXI веке.

Ясно, что со временем оптика становится всё более совершенной, поэтому отсутствие на современных снимках объекта, который прекрасно видно на снимке более чем полувековой давности, можно с уверенностью констатировать.

И таких загадочных исчезновений на сегодняшний день насчитали порядка сотни. Вернее, поначалу после широкомасштабного целенаправленного сличения насчитали все 150 тысяч отличий, но большинство из них впоследствии вычеркнули: сочли некими техническими ошибками вроде микроцарапин, частиц пыли на оптике и прочее. Тем не менее осталось около ста, которые, по мнению учёных, явно такими ложными исчезновениями не являются и которые пока не очень понятно, к чему вообще приписать.

Можно было бы заподозрить, что это астероиды, но дело в том, что тогда, в 1950-х годах, один и тот же телескоп знаменитой Паломарской обсерватории в США фотографировал один и тот же участок неба неоднократно с интервалами около 50 минут, потому что важно было поснимать через разные фильтры. Так вот, будь это астероиды, за время этих интервалов они бы сместились.

Какие ещё есть мнения: допустим, явление так называемого гравитационного линзирования — притяжение пролетающего мимо очень массивного объекта вроде чёрной дыры — работает как линза, оно искажает свет от объектов позади него и на какой-то сравнительно короткий срок устраивает своеобразную «комнату смеха». И если позади какая-нибудь обычно незаметная даже в телескоп звезда или галактика, то такая линза её изображение временно увеличивает. Но если это так во всех ста случаях, то при таком количестве чёрных дыр как-то уже не до смеха становится.

В любом случае до недавних пор астрономы категорически и официально заявляли, что звезда вот так взять и бесследно исчезнуть не может. Она может, допустим, потускнеть, но не пропасть. Даже когда она «умирает», то есть в её ядре заканчивается термоядерное топливо, она всё равно никуда не испаряется. Если она массивна, то она взрывается сверхновой, то есть сбрасывает свою оболочку, но эта оболочка должна остаться вокруг неё каким-то живописным облаком вроде Крабовидной туманности.

Если звезда была карликовая, как Солнце, то взрыва сверхновой не будет, раздувшаяся мантия сойдёт тихо-мирно, а ядро сожмётся в белого карлика. Маленького, но вполне отличимого. Астрономы эти белые карлики в превеликом множестве наблюдают в далёких галактиках.

А у тяжеловесной звезды, как знаменитая Бетельгейзе, которая всё никак не взорвётся, ядро превращается уже не в белого карлика, оно сжимается ещё гораздо сильнее, до диаметра в ничтожные десятки километров, и делается одним из двух: либо нейтронной звездой (пульсаром), либо и вовсе чёрной дырой. Это зависит от массы: если «весит» это звёздное ядро, скажем, как два Солнца, то это будет пульсар, а если уже как минимум три-четыре Солнца, то чёрная дыра.

Но за последние годы некоторые другие астрономические наблюдения вносят в эту картину очень интересное дополнение: похоже, всё-таки может массивная звезда «умереть» без взрыва и «молча» схлопнуться в чёрную дыру целиком. Вот, к примеру, один из таких подозреваемых. Находится в 20 миллионах световых лет от нас. По снимку слева (сделан в 2007 году) астрономы видят, что это звезда-супергигант, которая весит порядка 25 Солнц, а вот снимок справа (2015 год) — это уже интересно.

И подозревают, что гигантская звезда схлопнулась вместе с мантией, практически ничего не оставила от себя, не отбросила, она сама себя проглотила и вся провалилась в никуда, в сингулярность. Это, конечно, совершенно экстраординарный сценарий и учёные пока ещё разбираются, как это так может быть, но это самая убедительная версия. Феномен назвали неудавшейся сверхновой.

Так вот, недавно астрономы понаблюдали за ещё одной чёрной дырой, вернее, двойной системой: чёрная дыра массой в десять Солнц и ещё «живая» звезда-компаньон массой в 25 Солнц. Там ничто никуда за время наблюдений не пропадало, но был интересен вопрос, как эта чёрная дыра образовалась. И поведение звезды-компаньона таково, что непохоже, чтобы её беспокоил какой-либо взрыв сверхновой. Когда одна звезда так взрывается, то ударная волна обязательно влияет на орбиту второй. И по многочисленным примерам таких двойных систем учёные видят, как именно влияет: орбита вытягивается, напарника вообще может даже отбросить прочь, то есть разорвать гравитационную связь. А тут — такая аккуратная, почти идеально круглая орбита, как будто ничего не произошло. И никакого выброшенного облака вещества тоже не прослеживается.

Учёные приходят к выводу, что это как раз тот экстраординарный случай полного коллапса звезды в чёрную дыру. И это даёт новый шанс на понимание, куда же исчезла с 1950-х годов целая сотня звёзд. Правда, хотелось бы составить представление, насколько распространено в космосе такое необыкновенное явление. Пока оно выглядит очень редким. И, очевидно, предстоит попытаться как-то вычислить на каждом внезапно пустом месте на снимках чёрную дыру. А как её вычислишь? Был бы у неё напарник — можно было бы видеть, как он водит хороводы вокруг пустого места. Был бы у неё светящийся аккреционный диск — вообще проблем бы не было с обнаружением. А если нет ни того, ни другого, остаётся, наверное, только, чтоб она сработала как та самая гравитационная линза, то есть, получается, заставила какой-нибудь объект позади неё внезапно «появиться».