不得了了,一顆恒星消失了,一顆比太陽大很多很多,初始質(zhì)量約太陽13倍的恒星在幾乎沒有任何征兆的情況下,不見了!
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這不是科幻電影情節(jié),而是現(xiàn)實(shí)真正發(fā)生的事情。
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下面這張照片是目前我們得到數(shù)據(jù)鏈最完整,從發(fā)現(xiàn)恒星異變到消失最直接的視覺證據(jù)。
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這張照片涵蓋了各大望遠(yuǎn)鏡的拍攝,像泛星巡天望遠(yuǎn)鏡、近地廣域紅外巡天望遠(yuǎn)鏡、哈勃望遠(yuǎn)鏡,以及凱克望遠(yuǎn)鏡。
左側(cè)主圖是泛星巡天拍攝,這里顯示了恒星的位置,這顆恒星的編號(hào)是M31 -2014-DS1,M31就是仙女座星系,所以這顆恒星是仙女座星系中的一顆恒星。
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上面三張放大照片是來自近地廣域紅外巡天的拍攝,這也是天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)這顆恒星消失的起點(diǎn),事情的起因就是來自它的拍攝。
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近地廣域紅外巡天探測(cè)器的用途是來搜尋近地小行星的,不過有時(shí)天文學(xué)家會(huì)讓它順帶著進(jìn)行全天的紅外探測(cè),相當(dāng)于兼職哈,但誰能想到兼職兼著卻有了大發(fā)現(xiàn)。
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在2009年到2022年期間,它每6個(gè)月就會(huì)給仙女座星系拍一次照。
天文學(xué)家在尋找紅外瞬變?cè)磿r(shí),注意到了它拍攝的照片數(shù)據(jù),最終意外的發(fā)現(xiàn)了一個(gè)異常的瞬變信號(hào)。
紅外瞬變現(xiàn)象就是在紅外波段下亮度忽然增強(qiáng)的現(xiàn)象。
紅外亮度增強(qiáng)是從2014年開始,中間2010年的照片是亮度增強(qiáng)之前,最左2017年也就是亮度增強(qiáng)之后,是不是可以稍微看出一點(diǎn),紅圈比背景星光變亮了。
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看不到也沒關(guān)系,最右側(cè)有研究人員處理的照片,這是研究團(tuán)隊(duì)用2017年拍攝的亮度減去2010年的亮度基線,得到的差分對(duì)比照片,差分對(duì)比后,若是黑點(diǎn),則表明亮度變?nèi)酰咙c(diǎn)就說明亮度增強(qiáng)了。
很明顯,最后得到是一個(gè)明亮的光點(diǎn)。
結(jié)合下面的流量密度照片,我們可以看到,測(cè)量的恒星能量密度從2014年的1mjy,上漲到了2017年的1.5mjy,近3年時(shí)間它的中紅外亮度上漲了50%。
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但這個(gè)上漲并不是奇怪的現(xiàn)象,因?yàn)檠芯咳藛T本身就是在尋找紅外瞬變現(xiàn)象。
不上漲還不注意它呢,是吧。
令研究人員奇怪的是大概從2017年開始,它的亮度開始下降,下降到之前亮度后它并沒有停止,而是一直持續(xù)變暗,直至下降到幾乎看不到,從此就再也沒有亮起來。
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這就是令天文學(xué)家震驚的地方。
它似乎不見了?
所以在發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象后,天文學(xué)家就開始尋找其它各大望遠(yuǎn)鏡的歷史數(shù)據(jù),看看還有沒有其它望遠(yuǎn)鏡看到這個(gè)異常消失的事件。
幸好,哈勃的數(shù)據(jù)中也完整記錄了消失的過程,并且還是多波段的交叉驗(yàn)證。
下面這兩張照片是哈勃可見光波段的拍攝,也就是人眼可見的波段。
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2016年的照片是恒星亮度上漲的過程,我們可以明顯的看到一個(gè)黑點(diǎn),照片中黑點(diǎn)表示像素亮度更高,到2022年呢,哈勃的可見光就已經(jīng)完全看不到它了。
下面這兩張則是哈勃的紅外波段,也是一樣,2012年還在,2022年就幾乎看不到了,只是一個(gè)非常非常微弱的紅外源。
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同一位置,同一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡,不同波段都記錄了它的消失,再加上之前近地廣域紅外巡天的拍攝。
所以,這是一次真實(shí)的消失事件,而不是什么儀器噪聲或者虛假信號(hào)。
結(jié)合哈勃的拍攝,我們也可以排除塵埃的遮擋,因?yàn)閴m埃遮擋的話,只是可見光會(huì)變暗,紅外波段是不會(huì)變暗的。
這顆恒星全波段整體變暗,所以不是塵埃遮擋。
所以一顆好端端的恒星為什么會(huì)消失呢?
根據(jù)哈勃之前的數(shù)據(jù),研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了它的前身狀態(tài)是一顆黃超巨星。
在我們的認(rèn)知中,這樣大質(zhì)量的恒星最后的演變是要經(jīng)歷超新星爆發(fā),爆發(fā)之后它會(huì)變?yōu)橐活w黑洞或者中子星。
所以它消無聲息的消失,這讓天文學(xué)家想到了一個(gè)可能。
它有沒有可能是沒有經(jīng)歷超新星爆發(fā),而直接坍縮為黑洞的現(xiàn)象。
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因?yàn)閯P克以及哈勃望遠(yuǎn)鏡,最后的紅外觀測(cè)都顯示出了一個(gè)極其微弱的紅外源,
天文學(xué)家借用韋伯望遠(yuǎn)鏡也在中紅外觀測(cè)到了紅外源。
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所以它還是有些許的紅外輻射,而這個(gè)紅外輻射,應(yīng)該就是坍縮為黑洞后,黑洞外圍形成的吸積盤所發(fā)。
為了深入這個(gè)猜測(cè),研究團(tuán)隊(duì)與之前發(fā)現(xiàn)的另一起恒星消失事件,N6946-BH1做了對(duì)比,這次事件也曾被定義為失敗的超新星。
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對(duì)比之后,兩次的演化路徑幾乎沒有差別,所以,這不是意外巧合的個(gè)例。
而像是同一機(jī)制觸發(fā)的恒星演化,也就是直接坍縮黑洞的演化。
不過也有可疑的地方,就是至今仍未探測(cè)到 X射線的輻射,因?yàn)槿粽娴淖優(yōu)楹诙吹脑挘诙赐鈬奈e盤必然會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的X射線,目前沒有觀測(cè)到這個(gè)關(guān)鍵的信號(hào),所以直接坍縮為黑洞的說法,學(xué)界也是存在很大的爭(zhēng)議。
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總之呢,不管它是不是直接坍縮為了黑洞,這次的事件,是我們有史以來記錄最完整,涵蓋數(shù)據(jù)最廣的一次恒星消失事件。
起碼它讓我們知道,并不是所有大質(zhì)量恒星,都會(huì)經(jīng)歷那種驚天地泣鬼神的超新爆發(fā),也有悄悄消失的。
這研究于2026年2月12日發(fā)表于科學(xué)期刊上。
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