巨型恆星突然消失，一個重大的宇宙之謎在2019年被揭開

一個重大的宇宙之謎在2019年被揭開

當時歐洲天文學家目睹了，一顆比太陽還要亮250萬倍的大恆星，這顆他們觀測了幾十年的大恆星，突然消失得無影無蹤。

科學家們感到困惑，不知道這顆恆星是塌進了一個黑洞，還是發生了其他更奇怪的事情。

消失的恆星位於一個矮星系，距離大約7500萬光年遠。

水瓶座矮星系是宇宙中最常見的星系類型，很難被探測到，由於它們的亮度低、質量小而且體積小，只有幾十億顆恆星，質量是銀河系的一小部分。

矮星系的一個例子是大麥哲倫星雲，距離地球大約16萬光年，它的質量大約是銀河系的十分之一，其恆星的數量也只有銀河系的百分之十。

天文學家使用歐洲南方天文臺的超大望遠鏡VLT，一直在觀察一個遙遠的矮星系——金門矮星系。

他們在早期的矮星系觀測中，目睹了這種大恆星的消失，恆星的特徵是存在的。

但當團隊在2019年8月，將歐洲南方天文臺的超大望遠鏡，光學望遠鏡全部轉向該星系時，這種消失是驚人的。

都柏林三一學院的博士生安德魯·艾倫說：「如果這樣一顆巨大的恆星，在沒有產生明亮超新星爆炸的情況下消失，這是非常罕見的。」

該星系距離太遠，天文學家無法觀測到它的單個恆星，但他們可以探測到一些恆星的特徵。

然而，儘管如此遙遠，金門矮星系實際上被認為在局部宇宙中，所以這在某種程度上是一個奇怪事件的特寫。

這顆正在消失的恆星被稱為發光的藍色變星，是一顆質量大且不穩定的恆星，在它的生命結束時大約比太陽亮250萬倍，藍變星的巨大爆發相當普遍，它們的亮度顯著增加。

到目前為止，在宇宙中只有少數被證實，因此這一現象非常令人興奮。

在2020年6月30日《皇家天文學會月刊》上發表的一篇新論文中，一個團隊試圖解決這顆消失的恆星的情況，該團隊提出了許多可能的解釋，來解釋這一神秘的消失。

其中最有趣的是，這顆大質量恆星在沒有經歷超新星爆炸的情況下，迅速死亡並坍塌為黑洞。

科學家們說，這是史無前例的，但也不是不可能的。

安德魯·艾倫在向媒體發表的一份聲明中說，如果這是真的，這將是第一次直接探測到這樣一顆巨型恆星，以這種方式結束生命，這是極其罕見的事件。

我們目前對大質量恆星死亡的了解表明，它們中的大多數，在生命消逝中爆發為巨大的超新星爆炸，這些爆炸很容易識別，因為它們將周圍的天空，標記為電離氣體和強大的輻射，在各個方向延伸了許多光年。

爆炸之後，緻密的恆星物質的核心，可能會坍縮成一個黑洞或中子。

但失蹤的巨型恆星沒有留下這種輻射的痕跡，它只是消失了。

研究小組成員、都柏林三一學院的喬補充說，我們可能已經探測到局部宇宙中，最大的恆星之一正在慢慢進入黑暗。

如果沒有強大的望遠鏡、獨特的儀器設備和迅速獲取能力，就不可能有這樣的發現。

這個團隊並不認為黑洞理論是唯一可能的解釋。

另一個解釋為什麼恆星消失的理論是，它的巨大爆發可能導致明亮的藍色變星，轉變為一顆不那麼明亮的恆星，這也可能是部分被塵埃掩蓋。

研究小組通過回顧之前在2002年和2009年對明亮的藍色變星的觀察，進一步研究了失蹤的恆星之謎。

他們發現，這顆恆星在這段時間內經歷了一次強烈的爆發期，以比平常高得多的速度噴射出大量的恆星物質，這種來自變星的多次爆發，通常發生在恆星死亡時，使它們發出比平常更明亮的光芒。

研究小組認為，這次爆發可能在2011年之後的某個時間結束。

儘管這可以解釋為什麼這顆恆星，在他們早期的觀察中顯得如此明亮，它仍然不能解釋發生了什麼。

在爆發導致這顆恆星消失後，安德魯·霍爾丹評論說，團隊沒有預料到發生了什麼，當他們在2019年8月檢查星系時，我們都驚喜地發現這顆恆星的特徵，在我們第一次觀察時並沒有出現。

在2019年8月，科學家們通過甚大望遠鏡（VLT），這是歐洲南方天文臺建造的，位於智利帕瑞納天文臺的大型光學望遠鏡，由4臺相同的口徑為8.2米的望遠鏡組成。

之前由於條件不完善，無法探測到恆星的信號。

當天，我們進行了觀測，我們想要確保這個信號是真的不存在的，這次我們用這個非常大的望遠鏡來測量X射線。

很快發現這也指向了開始的消失，一種解釋可能是恆星在爆發後變暗了很多，然後被一層厚厚的宇宙塵埃所掩蓋。

如果這是真的發生了，那麼這顆恆星可能會在未來的觀測中再次出現。

但對於這顆消失的恆星來說，更令人興奮的解釋，不是它沒有從爆發中恢復過來，而是在沒有超新星的情況下，坍塌成一個黑洞。

考慮到這顆恆星在消失前的估計質量，它可能產生了一個質量為太陽85到120倍的黑洞。

但在沒有可見超新星的情況下，這怎麼可能發生呢?

天文學家稱之為失敗的超新星。

艾倫認為這可能解釋了，正在消失的恆星發生了什麼，這與目前的一些計算機模擬相一致，這些模擬預測一些恆星死亡後，不會產生明亮的超新星，這發生在一個巨大的黑洞形成的時候，它的旋轉不是很快。

然而，坍縮成黑洞而不產生超新星，過去只在NGC6946星系中觀察到一次。

一顆較小的大質量恆星，似乎在沒有明亮超新星的情況下消失了。

佛羅裡達大學的物理學家巴託說，我們對大質量恆星的生與死的知識嚴重缺乏。

考慮到它們的罕見和短暫的生命，目前的共識是，恆星不可能以質量大於太陽65倍的黑洞的形式結束它們的生命。

如果恆星的消失，確實是由於它坍縮成一個更重的黑洞，我們將不得不重新思考，我們對恆星如何生存和消亡的理解。

西班牙博士後研究員比阿特麗斯·拉烏爾認為，如果失敗的超新星假說要得到證實，考慮到目前數據中，觀察到的時間尺度非常短，我們將需要幾十年的時間來尋找失蹤的天體。

或許我們將再次看到那顆恆星的更多活動，如果他們的猜測是正確的，那麼這顆恆星根本沒有消失，仍然有可能它會再次明亮地發光。

但很明顯，未來還需要做更多的工作，以確認這顆計劃在2025年開始運行的神秘恆星的命運。

歐洲南方天文臺超大型望遠鏡VLT，將能夠在遙遠的星系中分辨出像金門矮星系中那樣的恆星，從而幫助解決像這樣的宇宙之謎。

但這並不是第一次，一顆恆星消失得無影無蹤。

2017年，當一顆距離地球2200萬光年的紅巨星突然消失，天文學家們震驚了。

那顆質量是太陽25倍的恆星，本應像恆星一樣爆炸成一顆非常明亮的超新星，相反，它慢慢地消失了，留下了一個黑洞。

天文學家們用哈勃和斯皮策太空望遠鏡對準這顆恆星，想看看它是否還在那裡，或者只是暗淡下來，同時也檢查是否有從這個點發出的紅外線輻射，因為那將是一個跡象，這顆恆星仍然存在，只是隱藏在塵埃雲後面而已。

令人驚訝的是，所有的檢測結果都是否定的，這顆恆星完全消失了。

研究最終得出結論，這顆恆星可能只是變成了一個黑洞。

目前對這一迷人現象的研究表明，這可能是我們宇宙中所有超大質量恆星的最終命運。