Questa coppia di foto del telescopio spaziale Hubble a luce visibile e nel vicino infrarosso mostra la stella gigante N6946-BH1 prima e dopo essere scomparsa alla vista implodendo per formare un buco nero. L'immagine a sinistra mostra la stella di massa solare 25 come appariva nel 2007. Nel 2009, la stella aumentò di luminosità per diventare oltre 1 milione di volte più luminosa del nostro sole per diversi mesi. Ma poi sembrò svanire, come si vede nell'immagine del pannello di destra del 2015. Una piccola quantità di luce infrarossa è stata rilevata da dove si trovava la stella. Questa radiazione probabilmente proviene da detriti che cadono su un buco nero. Il buco nero si trova a 22 milioni di anni luce di distanza nella galassia a spirale NGC 6946. Credito:NASA, ESA, e C. Kochanek (OSU)
Gli astronomi hanno osservato come un enorme, la stella morente è probabilmente rinata come un buco nero. Ci voleva la potenza combinata del Large Binoculare Telescope (LBT), e i telescopi spaziali Hubble e Spitzer della NASA per andare alla ricerca dei resti della stella sconfitta, solo per scoprire che è scomparso alla vista.
È uscito con un piagnucolio invece di un botto.
La stella, che era 25 volte più massiccio del nostro sole, sarebbe dovuto esplodere in una supernova molto luminosa. Anziché, è svanito e poi ha lasciato un buco nero.
"Enormi fallimenti" come questo in una galassia vicina potrebbero spiegare perché gli astronomi vedono raramente supernovae dalle stelle più massicce, disse Christopher Kochanek, professore di astronomia presso la Ohio State University e l'Ohio Eminent Scholar in Observational Cosmology.
Ben il 30 percento di tali stelle, sembra, può collassare silenziosamente in buchi neri, non è necessaria alcuna supernova.
"La visione tipica è che una stella può formare un buco nero solo dopo essere diventata una supernova, " ha spiegato Kochanek. "Se una stella può essere inferiore a una supernova e creare comunque un buco nero, questo aiuterebbe a spiegare perché non vediamo supernovae dalle stelle più massicce".
Dirige un team di astronomi che hanno pubblicato i loro ultimi risultati nel Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .
Tra le galassie che stanno osservando c'è NGC 6946, una galassia a spirale distante 22 milioni di anni luce che è soprannominata la "Galassia dei fuochi d'artificio" perché le supernovae accadono spesso lì, anzi, SN 2017ea, scoperto il 14 maggio, ora brilla vicino alla massima luminosità. A partire dal 2009, una stella particolare, denominato N6946-BH1, cominciò a schiarirsi debolmente. Entro il 2015, sembrava essere sparito dall'esistenza.
Dopo che l'indagine LBT per le supernove fallite ha mostrato la stella, gli astronomi hanno puntato i telescopi spaziali Hubble e Spitzer per vedere se era ancora lì ma si è semplicemente attenuato. Hanno anche usato Spitzer per cercare qualsiasi radiazione infrarossa emanata dal punto. Sarebbe stato un segno che la stella era ancora presente, ma forse solo nascosto dietro una nuvola di polvere.
Tutti i test sono risultati negativi. La stella non c'era più. Con un attento processo di eliminazione, i ricercatori alla fine hanno concluso che la stella doveva essere diventata un buco nero.
È troppo presto nel progetto per sapere con certezza quanto spesso le stelle subiscono enormi fallimenti, ma Scott Adams, un ex studente dello stato dell'Ohio che ha recentemente conseguito il dottorato facendo questo lavoro, ha potuto fare una stima preliminare.
"N6946-BH1 è l'unica supernova probabilmente fallita che abbiamo trovato nei primi sette anni della nostra indagine. Durante questo periodo, sei normali supernovae si sono verificate all'interno delle galassie che abbiamo monitorato, suggerendo che dal 10 al 30 percento delle stelle massicce muoiono come supernova fallite, " Egli ha detto.
"Questa è solo la frazione che spiegherebbe proprio il problema che ci ha motivato ad iniziare il sondaggio, questo è, che ci sono meno supernove osservate di quante dovrebbero verificarsi se tutte le stelle massicce muoiono in quel modo".
La stella condannata, denominato N6946-BH1, era 25 volte più massiccio del nostro sole. Ha iniziato a illuminarsi debolmente nel 2009. Ma, entro il 2015, sembrava essere sparito dall'esistenza. Con un attento processo di eliminazione, sulla base delle osservazioni i ricercatori alla fine hanno concluso che la stella doveva essere diventata un buco nero. Questo potrebbe essere il destino di stelle estremamente massicce nell'universo. Credito:NASA, ESA, e P. Jeffries (STScI)
Per studiare il coautore Krzysztof Stanek, la parte davvero interessante della scoperta sono le implicazioni che ha per le origini di buchi neri molto massicci, del tipo che l'esperimento LIGO ha rilevato tramite onde gravitazionali. (LIGO è l'Osservatorio sull'onda gravitazionale dell'interferometro laser.)
Non ha necessariamente senso, disse Stanek, professore di astronomia all'Ohio State, che una stella massiccia potrebbe subire una supernova, un processo che comporta l'espulsione di gran parte dei suoi strati esterni, e avere ancora abbastanza massa residua per formare un enorme buco nero della scala di quelli rilevati da LIGO.
"Sospetto che sia molto più facile creare un buco nero molto massiccio se non c'è una supernova, " ha concluso.
