极其罕见的“失败的超新星”可能已经将夜空中的一颗恒星抹去了无踪

有些恒星可能会转变为黑洞而不会爆炸成超新星。现在，天文学家终于发现了它的真实情况。

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天文学家目睹了一颗巨大的恒星消失在夜空中，取而代之的是黑洞。

超巨星 M31-2014-DS1 的质量是太阳的 20 倍，距离邻近的仙女座星系 250 万光年，它于 2014 年变亮，然后从 2016 年到 2023 年变暗，最终变得无法被探测到。望远镜。

通常，当这种类型的恒星坍缩时，该事件会伴随着被称为超新星的恒星爆炸带来的光爆发。

但在这种情况下，没有发现这样的光学爆发，天文学家认为这是被称为“失败的超新星”的恒星塌缩类型的第一个例子。他们于 10 月 18 日在预印本网站 arXiv 上发表了研究结果，因此该研究尚未经过同行评审。

作者在研究中写道：“M31-2014-DS1 剧烈且持续的衰落在大质量演化恒星的变化景观中是罕见的。” “由于缺乏任何证据证明在如此接近的地方发生过发光爆发，对 M31-2014-DS1 的观测表明了‘失败’的 SN [超新星]的特征，导致了恒星核心的塌缩。”

恒星通过核聚变燃烧，将氢转化为氦并从其炽热的中心释放能量。当氢燃料供应不足时，这些炽热的巨星会融合较重的元素，直到它们的核心被不活泼的铁堵塞。这会导致聚变过程停滞，产生的向外力减少，导致恒星迅速向内塌缩。

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对于质量是太阳八倍或以上的恒星，外层会从铁芯反弹，导致称为超新星的巨大爆炸，并留下黑洞或称为中子星的恒星外壳。

但并非所有坍缩的大质量恒星都会产生超新星。近年来，天文学家发现了诱人的线索，一些大质量恒星在向外喷射物质之前就变成了黑洞——他们称之为失败的超新星。然而，在拥挤的光场中发现消失的针孔绝非易事，这意味着对这种现象的直接观察非常罕见。

为了寻找失败的超新星，这项新研究背后的天文学家仔细研究了近地天体广域红外巡天探测器（NEOWISE）获取的数据，这是一架太空望远镜，可以扫描遥远的宇宙中的星系和黑洞，并研究我们的天体2024 年 11 月 1 日在地球大气层中燃烧之前，它是小行星和彗星的宇宙邻居。

在发现 M31-2014-DS1 后，天文学家发现它在 2016 年至 2019 年期间变暗，2023 年的后续观测表明它已经完全从视线中消失。

由于整个时期没有超新星爆发的迹象，研究人员得出结论，该恒星大约 98% 的质量坍缩了，留下了一个质量约为 6.5 个太阳质量的黑洞。

天文学家将 M31-2014-DS1 的死亡与失败的超新星 N6946-BH1 的唯一另一个有力候选者进行了比较，N6946-BH1 发现于 2200 万光年之外的星系 NGC 6946 或“烟花星系”中。 ”

研究人员指出，他们计划在不久的将来进行后续观测，以发现这些候选黑洞的 X 射线发射，并确认它们是由失败的超新星诞生的。