Зазвичай фінал життя масивної зірки — це грандіозний вибух, що залишає по собі щільне ядро у вигляді нейтронної зірки або чорної діри. Проте нове дослідження вчених підтверджує існування теоретичного класу наднових, які настільки потужні, що розривають себе на шматки, не залишаючи після себе абсолютно нічого. Про це повідомляє Експерт із посиланням на The Independent.
Цей феномен, відомий як парно-нестабільна наднадна, теоретично передбачали ще з 1960-х років. Нові докази були отримані завдяки аналізу гравітаційних хвиль — пульсацій у просторі-часі, що виникають під час злиття чорних дір.
«Заборонений діапазон» та гравітаційні хвилі
Астрофізики проаналізували дані про 153 пари чорних дір і помітили дивну аномалію: відсутність об’єктів із масою від 44 до 116 мас Сонця. Цю лакуну назвали «забороненим діапазоном». Вчені пояснюють це тим, що зірки, які мали б залишити по собі чорні діри такої маси, просто зникають унаслідок термоядерного вибуху.
Ці гіганти мають масу, що у 140–260 разів перевищує сонячну, але живуть лише кілька мільйонів років. Сонце, для порівняння, існуватиме близько 10 мільярдів років. Тобто ці зірки згорають у тисячу разів швидше, спалахуючи як величезний космічний феєрверк, перш ніж остаточно самознищитися.
Механізм саморуйнування: чому зірка зникає?
Процес загибелі таких зірок унікальний і пов’язаний із нестабільністю всередині ядра, що складається з вуглецю та кисню. За екстремальних температур енергійні фотони всередині ядра починають перетворюватися на пари субатомних частинок — електронів та позитронів. Це перетворення різко послаблює зовнішній тиск, який мав би протидіяти гравітації.
Втрата рівноваги призводить до некерованого колапсу ядра, що миттєво запускає потужний термоядерний вибух. На відміну від звичайних наднових, де частина маси стискається в компактний залишок, енергія парно-нестабільного вибуху повністю розносить речовину зірки по космосу.
Відкриття допомагає астрономам краще зрозуміти еволюцію Всесвіту та походження важких елементів. Це підтверджує, що навіть наймасивніші структури космосу можуть зникати безслідно, залишаючи по собі лише “луну” у вигляді гравітаційних хвиль.