星星消亡后就会变成超新星？那可不一定

我们很少目睹恒星的消失。如果天文学家能够捕捉到恒星演化的最后阶段，那肯定会是一场真正的视觉盛宴。一般来说，这个过程是这样的:当恒星燃烧完所有的热量，它将经历重力坍缩，它的外层将在大爆炸中脱落。这样，这颗恒星被称为超新星。然而，有时恒星变成黑洞时不会经历大爆炸。

一组天文学家观察了位于焰火星系的恒星N69456-BH1，发现这个过程被描述为“没有经历一次大爆炸，而是经历了啜泣。”起初，天文学家认为这颗恒星因其巨大的质量必定会爆炸。但事实并非如此——这颗恒星只吸了一口烟，然后就留下了一个黑洞。

火焰星系是一个离地球2200万光年的螺旋星系。它如此命名是因为超新星经常在这里出现。事实上，一位天文学家在本月早些时候发现了SN 2017eaw。正是因为这个先例，俄亥俄州立大学的三位天文学家(他们也是这项研究的共同作者)预计N6946-BH1在2009年变亮后会变成超新星。

资料来源:美国航天局/欧空局/科恰内克公司

美国宇航局用哈勃太空望远镜拍摄的可见光和近红外图像显示了这颗巨星N6946-BH1死亡前后的图像。最后，恒星内爆，形成一个黑洞。

然而，这颗恒星直到2015年才熄灭。同样，在俄亥俄州立大学和俄克拉荷马大学同事的帮助下，研究小组开始寻找恒星的残余。在一些高端设备如哈勃望远镜的帮助下，科学家们意识到这颗恒星已经完全消失了。

这项研究的细节发表在皇家天文学会杂志上。科学家已经在许多星系中搜寻超新星的踪迹。最后，科学家们把注意力集中在烟花星系，想研究N6946-BH1到底变成了什么。

科学家预测这颗巨大的红星在经历了一次微弱的爆炸后，将在2009年成为一颗超新星。由于这颗恒星的质量是太阳的25倍，这个预测是合乎逻辑的。当这颗恒星在2015年消失时，科学家们曾预计这颗恒星只会褪色或者只是抛弃一个布满灰尘的物质外壳，这使得人们眼中的恒星光线变得暗淡。

科学家们在LBT对没有变成超新星的灭绝恒星进行了调查。他们利用从眼镜上观察到的红外光谱和光学数据完成了调查。然而，所有的调查结果否定了科学家先前的预测。最后，只有一个可能的结论:N6946-BH1没有变成超新星，而是直接形成了黑洞。

黑洞的模拟图像。资料来源:radboud大学bronz waer/Dave lar/moscibrodzka/falke

斯科特·亚当斯是这项研究的第一作者，他毕业于俄亥俄州立大学，目前受雇于卡西尔天体物理中心。他解释道:

在我们第一次为期七年的研究中，N6946-BH1可能没有变成超新星。在此期间，我们在被监测的恒星中发现了六颗普通的超新星。这表明10%-30%的大质量恒星在灭绝时没有变成超新星。这只能让人们得出这样的结论:如果所有的巨星都以超新星的方式消亡，那么真正成为超新星的恒星会比我们所看到的要少。

这项研究为大量黑洞的形成提供了新的基础。一段时间以来，天文学家一直认为，只有当一颗大质量恒星在其生命末期爆炸并变成超新星时，它才有可能形成黑洞。然而，根据研究小组的发现，这种说法没有意义。因为在外层爆炸后，恒星仍能留下足够的质量来形成一个巨大的黑洞。

俄亥俄州立大学教授、该研究的合著者克里斯托弗·科恰内克解释道:

一个典型的观点是，只有当恒星变成超新星后，它才能形成黑洞。如果一颗恒星变成黑洞而没有变成超新星，这可以解释为什么我们在许多大恒星中看不到超新星。

由于引力波研究的发展，对死星是否成为超新星的研究具有重要意义。激光干涉引力波天文台于2016年2月宣布，它首次发现了由巨大黑洞引起的引力波这一奇怪现象。如果没有变成超新星的死星真的变成了黑洞，天文学家将更容易追踪它们的起源。

蝌蚪工作人员从未来主义编译而来，译者晴空燕，转载必须授权