[科普中國]-星星消亡后就會變成超新星？那可不一定

我們很少見證星星的消亡。如果天文學(xué)家能夠捕捉到星星進化的最后階段，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(dāng)星體燃盡所有熱量后，它會經(jīng)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(jīng)歷大爆炸的情況下也會成為黑洞。一群天文學(xué)家在觀測N69456-BH1這個位于焰火星系的星體時，就看到了這個被描述成“不經(jīng)歷大爆炸，但經(jīng)歷啜泣”的過程。最初，天文學(xué)家認為這顆星體是一定會爆炸的，因為其質(zhì)量巨大。但事實并非如此——這顆星體只是冒了一會兒煙，然后留下了一個黑洞?；鹧嫘窍凳且粋€離地球2200萬光年遠的螺旋星系。它之所以這樣被命名，是因為這里經(jīng)常產(chǎn)生超新星。實際上，這個月早些時候，一個天文愛好者發(fā)現(xiàn)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(xué)的三名天文學(xué)家（也是這篇研究的聯(lián)合作者）期待N6946-BH1也能在2009年變得明亮后變?yōu)槌滦恰?img src="https://img-xml.kepuchina.cn/images/newsWire/CR7M9Aw7zLNQbAClLgZtoPie2YgDE9r7P9CH.png" alt="" />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后的照片。最終，這顆星星發(fā)生內(nèi)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(xué)和俄克拉荷馬大學(xué)的同事的協(xié)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(shè)備的協(xié)助下，科學(xué)家意識到這顆星星已經(jīng)完全地消失了。研究的細節(jié)發(fā)表在英國皇家天文學(xué)會的期刊上?？茖W(xué)家們在許多星系搜索過超新星的痕跡。最后，科學(xué)家們將目光鎖定在焰火星系上，他們想要研究N6946-BH1到底變成了什么?？茖W(xué)家預(yù)測，2009年，在經(jīng)歷了微弱的爆炸之后，這顆紅色的巨大星體會變成超新星。由于這顆星體的質(zhì)量是太陽的25倍，這種預(yù)測是符合邏輯的。當(dāng)星體在2015年消失之后，科學(xué)家們曾經(jīng)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(zhì)外殼，這讓星體的光芒在人們的視線中變得模糊?？茖W(xué)家們?yōu)闆]有變成超新星的消亡星體做了LBT調(diào)查。他們使用從望眼鏡中觀察到的紅外線光譜和光學(xué)數(shù)據(jù)完成了調(diào)查。然而，所有的調(diào)查結(jié)果都否定了科學(xué)家先前的預(yù)測。最后，可能的結(jié)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/Falcke, RadboudUniversity畢業(yè)于俄亥俄州立大學(xué)、目前就業(yè)于卡希爾天文物理中心的天文物理學(xué)家ScottAdams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(diào)查中，N6946-BH1可能沒有變成超新星。在這一時期內(nèi)，我們在監(jiān)測的星體中發(fā)現(xiàn)了六個普通的超新星。這表明，10%-30%的質(zhì)量龐大的星體在消亡時沒有變成超新星。這只能引導(dǎo)人們得出一個結(jié)論：如果所有的巨大星體都以變?yōu)槌求w的方式消亡的話，真正變?yōu)槌滦堑男求w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(jù)。一段時間以來，天文學(xué)家一直相信，只有質(zhì)量大的星體在生命的末期階段發(fā)生爆炸，成為超新星，這顆星體才有可能形成黑洞。然而，根據(jù)研究團隊的發(fā)現(xiàn)，這個說法說不通。因為一顆星體能夠在外層發(fā)生爆炸后，仍留下足夠大的質(zhì)量以形成巨大的黑洞。俄亥俄州立大學(xué)教授、研究的聯(lián)合作者ChristopherKochanek解釋稱：一個典型的觀點是一顆星體只有變成超新星后，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，為什么我們在許多巨大星體中看不到超新星。由于引力波研究的進展，這項關(guān)于消亡星體是否變成超新星的研究至關(guān)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(fā)現(xiàn)了引力波這一奇怪現(xiàn)象，這一現(xiàn)象是由質(zhì)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，那么天文學(xué)家追根溯源就變得更加簡單了。