У липні 2023 року обсерваторія Zwicky Transient Facility зафіксувала спалах, що спочатку виглядав як типова супернова — SN 2023zkd. Проте через пів року аналіз архівних даних виявив повторне світіння — рідкісне явище для вибухів зір. Нове дослідження припускає, що вибух спричинила гравітаційна взаємодія між зорею та чорною дірою в подвійній системі. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження.
Унікальна супернова SN 2023zkd: зоря проти чорної діри
Початковий спалах SN 2023zkd, виявлений 7 липня 2023 року, мав звичний для астрономів вигляд: яскравий спалах, що поступово згасає — типовий сценарій для більшості супернових. Однак через 240 днів після початкового максимуму об’єкт несподівано знову яскраво засвітився — майже до первинного рівня. Це вже саме по собі є рідкісним і нетиповим явищем.
Повернення до яскравості не властиве типовим суперновим, які згасають по передбачуваній кривій. Архівні дані з різних обсерваторій продемонстрували ще одну аномалію: об’єкт яскравів упродовж понад чотирьох років до вибуху — з поступовим зростанням світності та нерівномірними коливаннями. Така поведінка не характерна для зір, що готуються до вибуху як супернова.
Ці спостереження стали відправною точкою для побудови гіпотези про абсолютно новий тип зоряної смерті.
Подвійна система та гіпотеза зоряно-чорнодірного вибуху
На основі зібраних даних астрономи запропонували наступний сценарій: масивна зоря існувала в подвійній системі разом із компактним об’єктом — чорною дірою. Подвійна зоряна система — це пара небесних тіл, які обертаються навколо спільного центру мас. У процесі зближення орбіт зоря втрачала масу, утворюючи густу газову оболонку.
Після зближення зоря спробувала «поглинути» чорну діру. Проте надзвичайна гравітація чорної діри спричинила колосальні деформації зорі — що, ймовірно, і спричинило вибух.
Перший пік яскравості пояснюється зіткненням ударної хвилі супернової з розрідженим газом, що оточував систему. Другий пік — наслідок зіткнення з більш щільною масою речовини, яку зоря втрачала в останні роки. В обох випадках фінал однаковий: маса чорної діри зростає.
Для розуміння гравітаційної особливості: якщо Сонце має діаметр приблизно 1,4 мільйона кілометрів, то чорна діра тієї ж маси — лише близько 6 км. Це означає, що чорна діра може розірвати зорю зсередини, якщо тіло наближається на критичну відстань.
Штучний інтелект у дії: як LAISS виявив аномалію
Важливу роль у виявленні унікальності SN 2023zkd відіграв інструмент на базі штучного інтелекту — LAISS (Lightcurve Anomaly Identification and Similarity Search). Ця система аналізує архівні світлові криві та автоматично виявляє відхилення від стандартних сценаріїв.
Саме LAISS, проаналізувавши дані за пів року після початкового спалаху, вказав на аномальну повторну яскравість. Це дозволило команді астрономів оперативно звернутися до архівів і провести поглиблений аналіз з використанням машинного навчання, яке фіксує сигнали, що могли б залишитися непоміченими для людини.
Таким чином, цей випадок — не лише новий тип зоряної смерті, але й приклад того, як штучний інтелект допомагає змінювати підхід до вивчення космосу.
Значення відкриття та перспективи астрономії
SN 2023zkd відкриває перспективу нового класу супернових, спричинених взаємодією з чорними дірами. Це перший задокументований випадок, де взаємодія між масивною зорею та компактним об’єктом у подвійній системі призвела до вибуху.
Завдяки сучасним інструментам та майбутнім проєктам — зокрема запуску Обсерваторії Вери Рубін — вдасться спостерігати більше таких рідкісних явищ. Щоденні терабайти даних будуть оброблятися за участі ШІ, що дає шанс повніше зрозуміти, як живуть і гинуть зорі.
«Ми нарешті можемо фіксувати ці рідкісні події в реальному часі, а не лише постфактум, — зазначає астроном Александр Гальяно. — Це дозволяє по-новому з’єднати етапи життя зорі з її фіналом, і це неймовірно захопливо».
Раніше ми писали, що супутники ESA створили перше штучне сонячне затемнення
