Астрономы впервые в истории наблюдений зарегистрировали необычный тип космического взрыва — он произошел в момент, когда массивная звезда пыталась «поглотить» ближайшую к ней черную дыру.
Удивительное открытие стало возможным благодаря искусственному интеллекту, который функционирует по принципу, схожему с алгоритмом рекомендаций Spotify, только вместо музыки он «подбирает» необычные события на ночном небе.
В июле 2023 года специалисты Паломарской обсерватории в Калифорнии в рамках обзора неба Zwicky Transient Facility зафиксировали всплеск, получивший название SN 2023zkd. Он попал в поле зрения ученых не случайно — наводку дала система LAISS (Lightcurve Anomaly Identification and Similarity Search), специально обученная находить аномалии в световых кривых небесных объектов. Алгоритм заметил странное поведение источника света за несколько месяцев до взрыва, что позволило быстро привлечь крупные телескопы и провести наблюдения в различных диапазонах излучения.
Согласно данным исследователей, событие, скорее всего, произошло в двойной системе, где звезда и черная дыра вращались вокруг общего центра масс, постепенно сближаясь. В какой-то момент массивная звезда попыталась поглотить черную дыру, но из-за колоссальных гравитационных сил не выдержала и взорвалась. Альтернативная версия предполагает, что черная дыра разорвала звезду через процесс, известный как «спагеттификация», однако накопленные данные указывают на низкую вероятность такого сценария.
Особенно интересным оказалось то, что звезда перед взрывом не успела полностью потерять внешние слои своего вещества, что, по словам одного из авторов исследования Алекса Гаглиано, свидетельствует о том, что взаимодействие в двойных системах может быть значительно более хаотичным, чем считалось ранее. Наблюдения также показали, что в течение четырех лет до катастрофы звезда медленно, но стабильно становилась ярче. Этот эффект, вероятно, связан с тем, что она сбрасывала избыток вещества, которое затем сыграло ключевую роль в формировании необычной световой кривой после взрыва. Сначала яркость SN 2023zkd росла, как у обычной сверхновой, затем падала, а потом неожиданно снова увеличивалась, когда ударная волна достигала различных по плотности слоев газа и пыли вокруг системы.
Система LAISS оказалась незаменимой в этом открытии. Она сопоставила поведение объекта с обширной базой данных известных астрономических событий, выявив статистическое «отклонение» — сигнал, который мог означать редкое или ранее не наблюдаемое явление. После обнаружения бот в мессенджере Slack мгновенно уведомил об этом команду, что позволило начать наблюдения без задержек. Как отметил Гаглиано, без ИИ ученые могли бы упустить ранние признаки взрыва, включая следы околосистемного диска и присутствие черной дыры.
Хотя исследователи пока не располагают достаточным количеством подобных наблюдений, чтобы точно описать, как именно взаимодействуют массивные звезды и черные дыры перед взрывом, данные по SN 2023zkd практически невозможно объяснить без учета двойной системы. В будущем аналогичные алгоритмы работы могут открыть целый класс редких и загадочных космических катастроф, которые до сих пор ускользали от внимания астрономов.
Фото: hi-tech.mail.ru