În 2023, astronomii au fost martorii uneia dintre cele mai extraordinare explozii cosmice observate vreodată, un eveniment atât de ciudat încât a rescris ceea ce credeam posibil despre moartea stelelor.
Totul a început pe 7 iulie 2025, când o explozie de lumină de la 750 de milioane de ani-lumină distanță a fost înregistrată de Zwicky Transient Facility. Inițial, a fost clasificată ca o supernovă obișnuită – moartea violentă a unei stele masive – și a primit numele SN 2023zkd. Timp de șase luni, părea un caz închis.
Apoi, o căutare automată a anomaliilor cosmice a semnalat că ceva nu era în regulă. O analiză retrospectivă a datelor a dezvăluit un comportament complet neașteptat: după ce s-a stins treptat, SN 2023zkd a reînceput să strălucească, aproape la fel de intens ca la început, arată Science Alert.
Neașteptat: o stea a încercat să înghită o gaură neagră
O nouă analiză propune o explicație spectaculoasă: această secvență bizară ar fi rezultatul unei stele gigantice care a încercat să înghită o gaură neagră.
„Analiza noastră arată că explozia a fost declanșată de o întâlnire catastrofală cu o gaură neagră însoțitoare și este cea mai puternică dovadă de până acum că astfel de interacțiuni apropiate pot detona o stea”, explică astronomul Alexander Gagliano de la Institutul NSF pentru Inteligență Artificială și Interacțiuni Fundamentale.
Supernovele, deși frecvente, urmează de obicei un scenariu previzibil: o explozie intensă de lumină, urmată de o diminuare graduală pe parcursul săptămânilor și lunilor următoare. SN 2023zkd a respectat acest tipar, până când, la 240 de zile după descoperirea inițială, a sfidat regulile și s-a reaprins.
Acest comportament i-a determinat pe Gagliano și echipa sa să investigheze istoria acestui colț de cer. Folosind algoritmi de învățare automată pentru a analiza datele de arhivă, au descoperit că obiectul se luminase constant timp de peste patru ani înainte de explozie, prezentând fluctuații ciudate – un comportament atipic pentru o stea pe punctul de a deveni supernovă.
Cel mai plauzibil scenariu, conform cercetătorilor, implică o stea masivă pe moarte și un obiect compact, cel mai probabil o gaură neagră, prinse într-o orbită strânsă. Pe măsură ce se apropiau în spirală, steaua a început să piardă masă, formând un nor de gaz care a început să strălucească.
În cele din urmă, cele două obiecte s-au apropiat atât de mult încât steaua a început să atragă gravitațional gaura neagră pentru a o absorbi. Însă, atracția gravitațională extremă a găurii negre a destabilizat steaua din interior, declanșând supernova.
Primul vârf de luminozitate a fost explozia inițială care a lovit gazul rarefiat din jurul sistemului. Al doilea vârf, cel de la 240 de zile, a fost cauzat de coliziunea mai lentă, dar susținută, a undei de șoc cu norul dens de materie pe care steaua îl ejectase în ultimii săi ani de viață.
Cum poate o stea să înghită o gaură neagră
Poate părea contraintuitiv ca o stea să „înghită” o gaură neagră, dar totul depinde de masă și proximitate. De la distanță, gravitația unei găuri negre este identică cu cea a unei stele de masă comparabilă. Însă, o gaură neagră este incredibil de compactă. Soarele, de exemplu, are un diametru de 1,4 milioane de kilometri, în timp ce o gaură neagră cu aceeași masă ar avea un orizont al evenimentelor de doar 6 kilometri.
Astfel, dacă steaua din acest sistem binar era mai masivă decât gaura neagră, ea a putut să o atragă în interiorul său, înainte ca forțele gravitaționale extreme din apropierea găurii negre să o distrugă. Indiferent de scenariu, fie că steaua a explodat în timp ce înghițea gaura neagră, fie că gaura neagră a devorat complet steaua, rezultatul final este o gaură neagră mai mare.
„Intrăm acum într-o eră în care putem surprinde automat aceste evenimente rare în momentul în care se produc. Asta înseamnă că putem în sfârșit să începem să facem legătura între modul în care trăiește o stea și modul în care moare, iar asta este incredibil de emoționant.”, spune Gagliano.
Cercetarea urmează să fie publicată în revista The Astrophysical Journal și este disponibilă în prezent pe serverul de preprinturi arXiv.
