星星消亡後就會變成超新星？那可不一定

我們很少見證星星的消亡。如果天文學家能夠捕捉到星星進化的最後階段，那必將是一場真正的視覺盛宴。通常來說，這個過程是這樣的：當星體燃盡所有熱量後，它會經歷引力坍塌，其外層會在大爆炸中脫落。這樣，這顆星星就叫做超新星。然而，有時候，星星在不經歷大爆炸的情況下也會成為黑洞。

一群天文學家在觀測N69456-BH1這個位於焰火星系的星體時，就看到了這個被描述成「不經歷大爆炸，但經歷啜泣」 的過程。最初，天文學家認為這顆星體是一定會爆炸的，因為其質量巨大。但事實並非如此——這顆星體只是冒了一會兒煙，然後留下了一個黑洞。

火焰星系是一個離地球2200萬光年遠的螺旋星系。它之所以這樣被命名，是因為這裡經常產生超新星。 實際上，這個月早些時候，一個天文愛好者發現SN 2017eaw這顆星星。 正是因為有這樣的先例，來自俄亥俄州立大學的三名天文學家（也是這篇研究的聯合作者）期待N6946-BH1也能在2009年變得明亮後變為超新星。

圖片來源：NASA/ESA/C. Kochanek (OSU)

NASA用哈勃太空望遠鏡所拍攝的可見光和近紅外照片顯示了N6946-BH1這顆巨大的星星消亡前後的照片。最終，這顆星星發生內爆，形成了一個黑洞。

然而，直到2015年，這顆星星才熄滅。同樣地，在來自俄亥俄州立大學和俄克拉荷馬大學的同事的協助下，研究團隊開始尋找星星的殘留物。在哈勃望遠鏡等幾個高端設備的協助下， 科學家意識到這顆星星已經完全地消失了。

研究的細節發表在英國皇家天文學會的期刊上。科學家們在許多星系搜索過超新星的痕迹。最後，科學家們將目光鎖定在焰火星繫上，他們想要研究N6946-科學家預測，2009年，在經歷了微弱的爆炸之後，這顆紅色的巨大星體會變成超新星。由於這顆星體的質量是太陽的25倍， 這種預測是符合邏輯的。當星體在2015年消失之後， 科學家們曾經期待這顆星體只是黯淡了，或只是拋棄了一個布滿灰塵的物質外殼，這讓星體的光芒在人們的視線中變得模糊。

科學家們為沒有變成超新星的消亡星體做了LBT調查。他們使用從望眼鏡中觀察到的紅外線光譜和光學數據完成了調查。然而，所有的調查結果都否定了科學家先前的預測。最後，可能的結論只有一條：那就是N6946-BH1沒有變成超新星，而是直接形成了一個黑洞。

黑洞的模擬圖像。圖片來源：Bronzwaer/Davelaar/Moscibrodzka/Falck

畢業於俄亥俄州立大學、目前就業於卡希爾天文物理中心的天文物理學家Scott Adams是研究報告第一作者。他解釋說：

在我們的首個為期七年的調查中，N6946-BH1可能沒有變成超新星。在這一時期內，我們在監測的星體中發現了六個普通的超新星。這表明，10%-30%的質量龐大的星體在消亡時沒有變成超新星。這只能引導人們得出一個結論：如果所有的巨大星體都以變為超星體的方式消亡的話，真正變為超新星的星體比我們所看到的少。

這一研究為大量黑洞的形成提供了新的依據。一段時間以來，天文學家一直相信， 只有質量大的星體在生命的末期階段發生爆炸，成為超新星，這顆星體才有可能形成黑洞。 然而，根據研究團隊的發現，這個說法說不通。因為一顆星體能夠在外層發生爆炸後，仍留下足夠大的質量以形成巨大的黑洞。

俄亥俄州立大學教授、研究的聯合作者Christopher Kochanek解釋稱：

一個典型的觀點是一顆星體只有變成超新星後，才能形成黑洞，如果一顆星星在沒有變成超新星的情況下成為黑洞，就可以解釋，為什麼我們在許多巨大星體中看不到超新星。

由於引力波研究的進展，這項關於消亡星體是否變成超新星的研究至關重要。激光干涉引力波天文觀察站在2016年2月宣布第一次發現了引力波這一奇怪現象，這一現象是由質量巨大的黑洞引起的。 如果沒有變成超新星的消亡星體真的變成了黑洞，那麼天文學家追根溯源就變得更加簡單了。

蝌蚪五線譜編譯自futurism，譯者 晴空飛燕，轉載須授權

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