Міжнародна група астрономів під керівництвом дослідників із Центру астрофізики Гарвардського та Смітсонівського університетів разом із Массачусетським технологічним інститутом зафіксувала унікальне космічне явище — вибух масивної зірки, ймовірно спричинений взаємодією з чорною дірою-компаньйоном.
Наднова SN 2023zkd була вперше виявлена у липні 2023 року завдяки роботі телескопа Zwicky Transient Facility. Важливу роль у відкритті відіграла нова система машинного навчання, створена в межах проєкту Young Supernova Experiment. Вона дозволила ідентифікувати незвичну активність зірки ще до прояву її аномальної поведінки та забезпечила можливість провести багатохвильові спостереження із залученням як наземних, так і космічних телескопів.
За словами провідного автора дослідження Олександра Гальяно, найправдоподібніший сценарій полягає в катастрофічній взаємодії гігантської зірки з чорною дірою-компаньйоном. Поступове зростання гравітаційного впливу призвело до руйнування зоряного ядра, запуску процесу колапсу і, зрештою, до вибуху наднової. Частина зоряної речовини при цьому була поглинута чорною дірою.
Особливу увагу астрономів привернула незвичайна світлова крива SN 2023zkd. Вона виявилася двопіковою: перший сплеск яскравості виник, коли вибухова хвиля зіткнулася з розрідженою оболонкою газу, яку зірка викидала в останні роки існування, тоді як другий був пов’язаний із взаємодією з більш щільним дископодібним утворенням.
Дані показали, що об’єкт, розташований на відстані близько 730 мільйонів світлових років від Землі, поступово нарощував яскравість протягом чотирьох років до основного вибуху. Така довготривала підготовча фаза є надзвичайно рідкісною і майже не характерною для звичайних наднових. Ще однією загадкою став раптовий повторний сплеск яскравості після того, як SN 2023zkd почав згасати.
Це відкриття надає унікальну можливість глибше зрозуміти динаміку подвійних зоряних систем, де один із компонентів є чорною дірою. Воно також може допомогти пояснити механізми, які визначають кінцеві стадії еволюції масивних зірок і характерні риси їх вибухів.