天文學家發現，一顆巨大恆星在沒有發生超新星爆炸的情況下消失了，然後直接塌縮成黑洞。這項發現對於了解巨星在死亡後形成黑洞的不同方式至關重要。

美國哥倫比亞大學（Columbia University）在2月12日發布的新聞稿中指出，這顆被命名為M31-2014-DS1的恆星位於銀河系的鄰近星系仙女座星系（Andromeda Galaxy）中，距離地球約250萬光年。

美國太空總署（NASA）的望遠鏡在2014年觀測到這顆恆星發出的紅外線光逐漸增強。在大約3年後，它的亮度急劇下降，直至消失，只留下一層塵埃殼。但天文學家直到幾年後才注意到它。

現在，由該校天文學教授德（Kishalay De）領導的研究團隊對他們所看到的這些現象做出了解釋——那是一顆恆星塌縮並形成了一個黑洞。天文學家幾十年來一直期待著這種事件，但一直缺乏令人信服的觀測證據。

德說：「這可能是我一生中最令人驚訝的發現。這顆恆星消失的證據就隱藏在公共檔案資料中，多年來一直無人察覺，直到我們把它找出來。」

M31-2014-DS1似乎直接塌縮成黑洞，而沒有先爆炸成為超新星。人們長期以來認為，超新星爆炸是恆星變成黑洞的常見方式。

這顆恆星在剛形成時的質量約為太陽的13倍。在其死亡時，它的質量接近太陽的5倍。在其生命歷程中，它的大部份質量都經由強烈的星風流失了。

德說：「這顆恆星急劇且持續的黯淡非常不尋常，這表明超新星爆發並未發生，致使該恆星核心直接塌縮成黑洞。」

他表示，人們長期以來一直認為這種質量的恆星都會以超新星的形式爆炸。但它沒有爆炸的這個事實表明，質量相同的恆星可能會爆炸，也可能不會，這也許是垂死恆星內部的引力、氣體壓力和強大的衝擊波以混亂的方式相互作用造成的。

他說，尋找超新星很容易，因為超新星會在幾周內照亮整個星系。但尋找那些沒有發生爆炸就消失的單顆恆星非常困難。

他提到，得知一顆大質量恆星在沒有爆炸的情況下就消失並死亡，而且5年多來無人察覺，這令人震驚。

他說：「這確實影響了我們對宇宙中大質量恆星死亡事件的理解。它顯示這類事件可能正在悄悄地發生，而且很容易被忽視。」

恆星直接塌縮成黑洞的過程可能曾在2010年左右在NGC 6946星系中被觀測到，該星系與地球的距離大約是M31-2014-DS1的10倍。但因為NGC 6946星系的亮度比這顆恆星暗了100倍，而且缺乏高品質的觀測資料，因此其確切性質尚不清楚。

天文學家最早在50多年前提出黑洞的理論，迄今已知銀河系內存在數十個黑洞，而通過重力波觀測，他們在遙遠的宇宙中偵測到了數百個黑洞源。

然而，天文學家對於哪些恆星會演變成黑洞以及這個過程的具體機制仍未達成共識。這項發現為此提供了最清晰的見解，並表明這種恆星塌縮現象的發生頻率可能比天文學家先前認為的還高。

上述研究成果於2月12日發表在《科學》（Science）期刊上。#

 

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