不得了了,一顆恒星消失了,一顆比太陽大很多很多,初始質量約太陽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,而是現實真正發生的事情。
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下面這張照片是目前我們得到數據鏈最完整,從發現恒星異變到消失最直接的視覺證據。
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這張照片涵蓋了各大望遠鏡的拍攝,像泛星巡天望遠鏡、近地廣域紅外巡天望遠鏡、哈勃望遠鏡,以及凱克望遠鏡。
左側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,這也是天文學家發現這顆恒星消失的起點,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器的用途是來搜尋近地小行星的,不過有時天文學家會讓它順帶著進行全天的紅外探測,相當于兼職哈,但誰能想到兼職兼著卻有了大發現。
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在2009年到2022年期間,它每6個月就會給仙女座星系拍一次照。
天文學家在尋找紅外瞬變源時,注意到了它拍攝的照片數據,最終意外的發現了一個異常的瞬變信號。
紅外瞬變現象就是在紅外波段下亮度忽然增強的現象。
紅外亮度增強是從2014年開始,中間2010年的照片是亮度增強之前,最左2017年也就是亮度增強之后,是不是可以稍微看出一點,紅圈比背景星光變亮了。
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看不到也沒關系,最右側有研究人員處理的照片,這是研究團隊用2017年拍攝的亮度減去2010年的亮度基線,得到的差分對比照片,差分對比后,若是黑點,則表明亮度變弱,亮點就說明亮度增強了。
很明顯,最后得到是一個明亮的光點。
結合下面的流量密度照片,我們可以看到,測量的恒星能量密度從2014年的1mjy,上漲到了2017年的1.5mjy,近3年時間它的中紅外亮度上漲了50%。
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但這個上漲并不是奇怪的現象,因為研究人員本身就是在尋找紅外瞬變現象。
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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這就是令天文學家震驚的地方。
它似乎不見了?
所以在發現這個現象后,天文學家就開始尋找其它各大望遠鏡的歷史數據,看看還有沒有其它望遠鏡看到這個異常消失的事件。
幸好,哈勃的數據中也完整記錄了消失的過程,并且還是多波段的交叉驗證。
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黑點,照片中黑點表示像素亮度更高,到2022年呢,哈勃的可見光就已經完全看不到它了。
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,只是一個非常非常微弱的紅外源。
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同一位置,同一臺望遠鏡,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,這是一次真實的消失事件,而不是什么儀器噪聲或者虛假信號。
結合哈勃的拍攝,我們也可以排除塵埃的遮擋,因為塵埃遮擋的話,只是可見光會變暗,紅外波段是不會變暗的。
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消失呢?
根據哈勃之前的數據,研究團隊發現了它的前身狀態是一顆黃超巨星。
在我們的認知中,這樣大質量的恒星最后的演變是要經歷超新星爆發,爆發之后它會變為一顆黑洞或者中子星。
所以它消無聲息的消失,這讓天文學家想到了一個可能。
它有沒有可能是沒有經歷超新星爆發,而直接坍縮為黑洞的現象。
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因為凱克以及哈勃望遠鏡,最后的紅外觀測都顯示出了一個極其微弱的紅外源,
天文學家借用韋伯望遠鏡也在中紅外觀測到了紅外源。
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所以它還是有些許的紅外輻射,而這個紅外輻射,應該就是坍縮為黑洞后,黑洞外圍形成的吸積盤所發。
為了深入這個猜測,研究團隊與之前發現的另一起恒星消失事件,N6946-BH1做了對比,這次事件也曾被定義為失敗的超新星。
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對比之后,兩次的演化路徑幾乎沒有差別,所以,這不是意外巧合的個例。
而像是同一機制觸發的恒星演化,也就是直接坍縮黑洞的演化。
不過也有可疑的地方,就是至今仍未探測到 X射線的輻射,因為若真的變為黑洞的話,黑洞外圍的吸積盤必然會產生很強的X射線,目前沒有觀測到這個關鍵的信號,所以直接坍縮為黑洞的說法,學界也是存在很大的爭議。
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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,涵蓋數據最廣的一次恒星消失事件。
起碼它讓我們知道,并不是所有大質量恒星,都會經歷那種驚天地泣鬼神的超新爆發,也有悄悄消失的。
這研究于2026年2月12日發表于科學期刊上。
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