У 2023 році астрономи зафіксували надзвичайно незвичайну подію – вибух наднової SN 2023zkd, розташованої приблизно за 750 мільйонів світлових років від Землі. Спочатку це явище, виявлене Zwicky Transient Facility (ZTF), здавалося типовим завершенням життя масивної зірки. Однак подальший аналіз виявив дивовижну поведінку: після поступового згасання яскравість SN 2023zkd різко зросла знову, майже досягнувши початкового рівня спалаху. Це явище кидає виклик традиційним уявленням про процеси вибуху наднових.
Дослідники, зокрема Олександр Гагліано з Інституту штучного інтелекту та фундаментальних взаємодій NSF, висунули гіпотезу, що причиною такої події могло стати зіткнення масивної зірки з її супутником – чорною дірою. Така взаємодія могла спровокувати сам вибух наднової. Архівні дані свідчать, що за чотири роки до події об'єкт поступово ставав яскравішим і демонстрував дивні варіації світла, що є нетиповим для зірок, які готуються до вибуху наднової. Вчені вважають, що зірка та чорна діра перебували на близькій орбіті. Обертаючись, зірка втрачала значну кількість маси. Коли об'єкти наблизилися, гравітація чорної діри настільки сильно деформувала зірку, що це спричинило вибух. Перший сплеск яскравості стався, коли ударна хвиля від наднової зіткнулася з навколишнім газом. Другий сплеск був викликаний повільнішим зіткненням зі щільною хмарою матерії, викинутою зіркою протягом останніх років. Ця робота відкриває нові перспективи щодо механізмів, які призводять до таких незвичайних явищ, як подвійні спалахи наднових, і підкреслює важливість подальших спостережень та теоретичного моделювання.
Виявлення SN 2023zkd стало можливим завдяки потужностям Zwicky Transient Facility, яка є найбільшим у світі оглядом наднових, зафіксувавши понад 10 000 таких подій. Ця установа, що фінансується Національним науковим фондом США, використовує ширококутну камеру для систематичного вивчення нічного неба. Використання штучного інтелекту, зокрема алгоритму LAISS (Light curve Anomaly Identification and Similarity Search), дозволило виявити аномальну поведінку SN 2023zkd ще до того, як її незвичайні характеристики стали очевидними для людського ока. Це свідчить про зростаючу роль ШІ у сучасній астрономії, допомагаючи ідентифікувати рідкісні космічні явища, які можуть бути пропущені традиційними методами. Дослідження SN 2023zkd надає найпереконливіші докази на сьогоднішній день щодо наднової, спричиненої злиттям масивної зірки та чорної діри – події, яка раніше була лише теоретичною. Це відкриття не тільки додає новий клас до класифікації зоряних вибухів, але й проливає світло на складні динамічні процеси у подвійних системах, де чорні діри та зірки співіснують у крихких орбітах. Подальші спостереження та аналіз подібних явищ допоможуть вченим краще зрозуміти еволюцію зірок та формування чорних дір у Всесвіті.