ИИ помогает астрономам сделать потенциально важное открытие: взрывающуюся звезду атакует черная дыра.

«Мы вступаем в эпоху, когда мы сможем автоматически фиксировать эти редкие события по мере их возникновения, а не только постфактум».

Астрономы наблюдали, возможно, первый известный случай взрыва массивной звезды при взаимодействии с черной дырой. Это открытие может привести к появлению совершенно нового класса звездных взрывов.

Событие, получившее название SN 2023zkd, было впервые обнаружено в июле 2023 года Центром изучения нестационарных процессов Цвикки в Калифорнии. Оно расположено в галактике со слабым звездообразованием, расположенной примерно в 730 миллионах световых лет от нас. Оно было обнаружено новой системой искусственного интеллекта (ИИ), созданной для отслеживания необычных космических событий в режиме реального времени. Раннее оповещение позволило телескопам по всему миру и в космосе немедленно начать наблюдения, запечатлевая событие с самых ранних стадий, говорится в заявлении.

«2023zkd демонстрирует одни из самых явных признаков взаимодействия массивной звезды со спутником в годы, предшествовавшие взрыву», — говорится в заявлении Эшли Виллар, доцента астрономии Гарвардского университета в Массачусетсе и соавтора нового исследования. «Мы полагаем, что это может быть частью целого класса скрытых взрывов, которые ИИ поможет нам обнаружить».

Поначалу SN 2023zkd казалась типичной сверхновой: яркой вспышкой, сигнализирующей о смерти массивной звезды, которая медленно затухает . Но спустя несколько месяцев астрономы заметили, что она снова стала ярче. Анализируя архивные данные, они обнаружили, что система постепенно увеличивала яркость в течение примерно 1500 дней — примерно четырёх лет — до взрыва. Столь продолжительная предвзрывная фаза встречается редко, и это говорит о том, что звезда находилась под сильным гравитационным воздействием.

Исследователи утверждают, что наиболее вероятным объяснением является то, что звезда была заперта на орбите с чёрной дырой. Данные, полученные из кривых блеска и спектров, указывают на то, что звезда пережила два крупных извержения за годы до своей гибели, выбрасывая огромное количество газа. Первый пик яркости взрыва пришёлся на момент, когда взрывная волна столкнулась с разреженным материалом, а второй пик, возникший несколько месяцев спустя, был вызван более медленным, продолжительным столкновением с плотным облаком в форме диска.

Со временем гравитация черной дыры могла дестабилизировать звезду , подтолкнув ее к коллапсу.

Другая возможность, по мнению команды, заключается в том, что чёрная дыра уничтожила звезду до того, как та смогла взорваться естественным образом. В этом случае свет сверхновой, врезавшись в окружающий газ, стал бы источником её обломков. В любом случае, результатом стала бы одна, более тяжёлая чёрная дыра.

«SN 2023zkd является самым убедительным на сегодняшний день доказательством того, что столь тесное взаимодействие действительно может привести к взрыву звезды», — заявил в своем заявлении ведущий автор исследования Александр Гальяно, научный сотрудник Института искусственного интеллекта и фундаментальных взаимодействий.

«Мы уже давно знаем, что большинство массивных звезд находятся в двойных системах, но запечатлеть процесс обмена массой незадолго до взрыва — невероятно редкая возможность».

По словам астрономов, полученные результаты демонстрируют, как ИИ может своевременно обнаруживать редкие космические события для детального изучения. Они также указывают на роль, которую будут играть в следующем десятилетии такие новые объекты, как обсерватория Веры К. Рубин , благодаря её способности документировать всё южное небо каждые несколько ночей со своей точки обзора в чилийских Андах.

В сочетании с обнаружением на основе искусственного интеллекта в режиме реального времени наблюдения, собранные обсерваторией Рубина, позволят астрономам идентифицировать и изучать больше этих редких, сложных событий, помогая составить более четкую картину того, как массивные звезды живут и умирают в двойных системах.

«Мы вступаем в эпоху, когда мы можем автоматически фиксировать эти редкие события по мере их возникновения, а не просто постфактум», — заявил Гальяно. «Это означает, что мы наконец-то можем начать связывать воедино то, как живёт звезда, и то, как она умирает, и это невероятно интересно».

Это исследование описано в статье, опубликованной в среду (13 августа) в Astrophysical Journal.