Když astronomové začali pracovat na tom, jak hvězdy umírají, očekávali, že hmotnost zbytků, ať už bílých trpaslíků, neutronových hvězd nebo černých děr, by měla být v podstatě spojitá. Jinými slovy, mělo by být zajištěno hladké rozdělení zbytkových hmot z frakce sluneční hmoty až do téměř 100násobku hmotnosti Slunce. Přesto pozorování ukázala zřetelné nedostatek objektů na hranici neutronových hvězd a černých děr vážících 2-5 solárních hmot. Kam tedy všichni odešli a co by to mohlo znamenat o explozích, které takové objekty vytvářejí?
Mezera byla poprvé zaznamenána v roce 1998 a původně byla připisována nedostatku pozorování černých děr v té době. Ale za posledních 13 let se mezera udržovala.
Ve snaze to vysvětlit, provedla nová studie tým astronomů vedený Krzystofem Belczynským na Varšavské univerzitě. Po nedávných pozorováních tým předpokládal, že nedostatek nebyl způsoben nedostatkem pozorování nebo selekčního efektu, ale v tomto hmotnostním rozsahu prostě nebylo mnoho objektů.
Místo toho se tým podíval na motory supernov, které by takové objekty vytvářely. Očekává se, že hvězdy do méně než 20 slunečních hmot explodují do supernov a zanechají za sebou neutronové hvězdy, zatímco hvězdy nad 40 solárních hmot by se měly zhroutit přímo do černých děr s malou nebo žádnou fanfárou. Očekávalo se, že hvězdy mezi těmito rozsahy zaplní tuto mezeru 2 až 5 zbytků sluneční hmoty.
Nová studie navrhuje, aby mezera byla vytvořena přepínáním v procesu exploze supernovy. Obecně se supernovy vyskytují, když jsou jádra naplněna železem, které již nemůže fúzí vytvářet energii. Když k tomu dojde, tlak podporující hmotu hvězdy zmizí a vnější vrstvy se zhroutí na nesmírně husté jádro. To vytváří rázovou vlnu, která se odráží v jádru a spěchá ven, bouchne do více kolabujícího materiálu a vytváří patovou situaci, kde vnější tlak vyrovnává nafouknutý materiál. Aby supernova pokračovala, potřebuje vnější rázová vlna další podporu.
Zatímco astronomové nesouhlasí s přesně tím, co by mohlo tuto revitalizaci způsobit, někteří naznačují, že je generována jako jádro, přehřáté na stovky miliard stupňů, emituje neutrina. Při normálních hustotách se tyto částice pohybují přímo kolem většiny hmoty, ale v oblastech superdense uvnitř supernovy je mnoho zachyceno, ohřívá materiál a vytlačuje rázovou vlnu zpět, aby vytvořila událost, kterou pozorujeme jako supernovu.
Bez ohledu na to, co to způsobuje, tým navrhuje, že tento bod je kritický pro konečnou hmotnost objektu. Pokud exploduje, ztratí se velká část progenitoru a tlačí ji k neutronové hvězdě. Pokud se nepodaří vytlačit ven, materiál se zhroutí a vstoupí do horizontu události, hromadí na hmotu a posouvá finální hmotu nahoru. Je to okamžik všeho nebo nic.
A moment je dobrý popis toho, jak rychle k tomu dochází. Na většina, astronomové naznačují, že tato souhra mezi vnějším šokem a vnitřním kolapsem trvá jednu sekundu. Jiné modely umístí časový plán na desetinu sekundy. Nová studie uvádí, že čím rychleji se rozhodnutí koná, tím výraznější je mezera ve výsledných objektech. Jako důkaz toho lze považovat skutečnost, že mezera existuje, za to, že jde o druhé druhé rozhodnutí.
