在7500萬光年外，首次發(fā)現(xiàn)一顆恒星，直接坍塌成黑洞消失了！

利用歐洲南方天文臺甚大望遠鏡(VLT)，天文學家發(fā)現(xiàn)矮星系中不穩(wěn)定的大質(zhì)量恒星?？茖W家們認為，這可能表明這顆恒星變得不那么明亮，部分被塵埃遮蔽了。另一種解釋是，這顆恒星直接坍塌成黑洞，沒有發(fā)生超新星爆炸。研究小組組長、愛爾蘭都柏林三一學院的博士生安德魯·艾倫說：如果這是真的，這將是第一次直接檢測到這樣一顆巨星以這種方式結(jié)束生命。

從2001年開始，不同的天文學家團隊就開始研究這顆位于金曼矮星系中的神秘大質(zhì)量恒星，觀測表明它正處于演化的后期階段。天文學家并且想要更多地了解超大質(zhì)量恒星是如何結(jié)束生命的，而金曼矮星系中的這顆大質(zhì)量恒星似乎是完美的目標。但當天文學家在2019年將歐洲南方天文臺甚大望遠鏡(VLT)指向這個遙遠的星系時，卻再也找不到這顆恒星的明顯特征了。相反，天文學家驚訝地發(fā)現(xiàn)這顆星已經(jīng)消失了！

其研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《皇家天文學會月刊》上，金曼矮星系位于大約7500萬光年外的寶瓶座，對于天文學家來說，它太遠了，無法看到星系中的單個恒星，但可以檢測到其中一些恒星的特征。從2001年開始，來自銀河系的光線一直有證據(jù)表明，有一顆比太陽亮約250萬倍的“藍色變星”。這種類型的恒星不穩(wěn)定，偶爾會出現(xiàn)光譜和亮度的戲劇性變化。即使有這些變化，發(fā)光藍色變星也會留下科學家可以識別的具體痕跡。

直接坍塌成黑洞消失了？

但該天文學家在2019年收集的數(shù)據(jù)中沒有這些痕跡，所以這顆恒星發(fā)生了什么？如此大質(zhì)量的恒星，在沒有產(chǎn)生明亮的超新星爆炸情況下消失，這將是非常不尋常的。2019年8月，研究團隊將天文望遠鏡對準這顆恒星，同時使用了歐洲南方天文臺甚大望遠鏡的四個8米望遠鏡。但卻無法找到之前指向這顆發(fā)光恒星存在的跡象。幾個月后，再次歐洲南方天文臺甚大望遠鏡上嘗試了X-Shooter儀器，但還是沒有發(fā)現(xiàn)這顆恒星的任何信息。

同樣來自都柏林三一學院的團隊成員何塞·格羅說：這顆該星系中質(zhì)量最大的恒星之一，它永恒的進入了黑夜，如果沒有歐洲南方天文臺四臺8米強大甚大望遠鏡的獨特儀器，這個發(fā)現(xiàn)是不可能取得的。然后，研究小組轉(zhuǎn)向了使用X-Shooter和UVES儀器在位于智利阿塔卡馬沙漠歐洲南方天文臺甚大望遠鏡以及其他地方望遠鏡上收集的較舊數(shù)據(jù)。歐洲南方天文臺天文學家安德里亞·米納(Andrea Mehner)說：

歐洲南方天文臺科學檔案設(shè)施使我們能夠找到并使用此前觀測的很多天體數(shù)據(jù)。從天文和儀器的角度來看，2002年的高分辨率UVES光譜與在2019年用歐洲南方天文臺最新高分辨率光譜儀獲得的觀測結(jié)果比較特別有啟發(fā)性。舊數(shù)據(jù)表明，金曼矮星系可能正在經(jīng)歷一段強烈的爆發(fā)時期，這段時期可能在2011年后的某個時候結(jié)束。像這顆消失的大質(zhì)量藍色變星，在它們的生命過程中容易經(jīng)歷巨大爆發(fā)，導致恒星質(zhì)量損失率急劇上升，光度急劇增加。

基于觀測和模型，天文學家們對這顆恒星的消失和沒有超新星提出了兩種解釋，這與這次可能的爆發(fā)有關(guān)。這次爆發(fā)可能導致這顆藍色變星轉(zhuǎn)變?yōu)榱炼容^低的恒星，這也可能部分被塵埃所掩蓋。但這顆恒星更可能坍塌成了一個黑洞，沒有產(chǎn)生超新星爆炸，這將是一個罕見的事件：目前對大質(zhì)量恒星如何死亡的理解表明，大多數(shù)都是在超新星中結(jié)束的。

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博科園｜研究/來自：歐洲南方天文臺

參考期刊《皇家天文學會月刊》

DOI: 10.1093/mnras/staa1629

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