坍縮的恆星誕生了一個黑洞

天文學家觀察到,一顆巨大的、垂死的恆星很可能重生為一個黑洞。使用大型雙筒望遠鏡 (LBT) 和 NASA 的哈勃和斯皮策太空望遠鏡的聯合力量去尋找這顆被征服恆星的殘餘物,卻發現它消失在視線之外。

它發出一聲嗚咽而不是一聲巨響。

這顆恆星的質量是我們太陽的 25 倍,應該爆炸成一顆非常明亮的超新星。相反,它失敗了——然後留下了一個黑洞。

俄亥俄州立大學的一組天文學家觀察到一顆恆星消失並可能變成黑洞。黑洞候選者不是透過超新星的預期過程成為黑洞,而是透過“失敗的超新星”形成的。

俄亥俄州立大學天文學教授、俄亥俄州觀測宇宙學傑出學者克里斯托弗·科查內克說,像這樣在附近星系中發生的“大規模失敗”可以解釋為什麼天文學家很少看到來自最大質量恆星的超新星。

似乎多達 30% 的此類恆星可能會悄悄坍縮成黑洞——不需要超新星。

“典型的觀點是,恆星只有在變成超新星之後才能形成黑洞,”科查內克解釋說。“如果一顆恆星在沒有超新星的情況下仍能形成黑洞,這將有助於解釋為什麼我們看不到來自最大質量恆星的超新星。”

坍縮的恆星誕生了一個黑洞

這對可見光和近紅外哈勃太空望遠鏡照片顯示了巨星 N6946-BH1 在它因內爆形成黑洞而消失在視線之外之前和之後。左圖顯示了這顆 25 太陽質量的恆星在 2007 年的樣子。 2009 年,這顆恆星的亮度在幾個月內比我們的太陽高出 100 萬倍以上。但隨後它似乎消失了,如 2015 年的右側面板影象所示。從這顆恆星曾經所在的位置檢測到少量紅外光。這種輻射可能來自落入黑洞的碎片。這個黑洞位於距我們 2200 萬光年遠的旋渦星系 NGC 6946 中。

他們一直在觀察的星系中有 NGC 6946,這是一個距我們 2200 萬光年遠的旋渦星系,被暱稱為“煙花星系”,因為那裡經常發生超新星——事實上,5 月 14 日發現的 SN 2017eaw 正以接近最大亮度發光現在。從 2009 年開始,一顆名為 N6946-BH1 的特殊恆星開始微弱地變亮。到 2015 年,它似乎已經不復存在。

在對失敗的超新星的 LBT 調查發現這顆恆星後,天文學家將哈勃和斯皮策太空望遠鏡瞄準,看它是否還在那裡,只是變暗了。他們還使用 Spitzer 搜尋從該地點發出的任何紅外輻射。這可能表明這顆恆星仍然存在,但可能只是隱藏在塵埃雲後面。

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