數(shù)百顆巨大的星星從天空中消失了。我們可能最終會知道為什么。

當(dāng)我們所理解的宇宙大質(zhì)量恒星死亡時(shí)，它們不會安靜地消失。隨著燃料耗盡，他們變得不穩(wěn)定，被爆炸所破壞，最終在一顆壯觀的超新星中結(jié)束了他們的生命。

但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一些大質(zhì)量恒星已經(jīng)消失了，在夜空中沒有留下任何痕跡。在較早的調(diào)查中清楚地看到的星星是莫名其妙地缺席了較新的.一顆星星并不完全是一組鑰匙——你不能把它丟在沙發(fā)后面。那么這些星星到底去哪兒了呢？

一項(xiàng)新的研究給了我們迄今為止最令人信服的解釋。由丹麥尼爾斯·玻爾研究所和德國馬克斯·普朗克天體物理研究所的天體物理學(xué)家亞歷杭德羅·維尼亞-戈麥斯領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，一些大質(zhì)量恒星可能會死亡，畢竟不是一聲巨響，而是一聲嗚咽。

他們的證據(jù)？一個(gè)名為變頻器 243在大麥哲倫星云中，由黑洞和一顆伴星。這個(gè)系統(tǒng)沒有顯示出超新星爆炸的跡象，根據(jù)我們的模型，超新星爆炸應(yīng)該伴隨著黑洞的形成。

“如果一個(gè)人站在遠(yuǎn)處凝視一顆可見的恒星正在經(jīng)歷完全坍塌，它可能只是在正確的時(shí)間，就像看著一顆星星突然熄滅并從天空中消失一樣，”Vigna-Gómez解釋道.

“坍塌是如此徹底，以至于沒有發(fā)生爆炸，沒有任何東西逃脫，人們不會在夜空中看到任何明亮的超新星。最近，天文學(xué)家實(shí)際上已經(jīng)觀察到明亮的恒星突然消失。我們無法確定兩者之間的聯(lián)系，但我們從分析VFTS 243中獲得的結(jié)果使我們更接近于可信的解釋。

當(dāng)一顆質(zhì)量超過太陽質(zhì)量8倍的恒星變成超新星時(shí)，它是非常混亂的。外層 - 恒星的大部分質(zhì)量 - 被爆炸性地噴射到恒星周圍的空間中，在那里它們形成了一個(gè)巨大的，膨脹的塵埃和氣體云，徘徊不前數(shù)十萬到數(shù)百萬年.

與此同時(shí)，這顆恒星的核心不再受到聚變的向外壓力的支持，在重力作用下坍縮形成一個(gè)超致密物體，一個(gè)中子星或黑洞，取決于初始恒星的質(zhì)量。

這些坍塌的核心并不總是停留在原地;如果超新星爆炸是不平衡的，這可能會將核心踢入太空。我們也可以有時(shí)追蹤核心的軌跡回到它死亡時(shí)噴射出的物質(zhì)云，但如果經(jīng)過足夠的時(shí)間，物質(zhì)可能已經(jīng)消散。但是出生踢的跡象可以持續(xù)更長的時(shí)間。

VFTS 243 是一個(gè)非常有趣的系統(tǒng)。它由一顆大約740萬年、質(zhì)量約為太陽25倍的大質(zhì)量恒星和一個(gè)質(zhì)量約為太陽10倍的黑洞組成。

雖然我們不能直接看到黑洞，但我們可以根據(jù)其伴星的軌道運(yùn)動來測量它——當(dāng)然，我們可以推斷出關(guān)于這個(gè)系統(tǒng)的其他東西。

一件有趣的事情是軌道的形狀。它幾乎是圓形的。這與系統(tǒng)在太空中的運(yùn)動一起表明，黑洞沒有受到超新星的巨大沖擊。早在 2022 年發(fā)現(xiàn)黑洞的研究人員懷疑一樣多;現(xiàn)在，維尼亞-戈麥斯和他的同事們的工作已經(jīng)證實(shí)了這一點(diǎn)。

越來越多的證據(jù)表明，有時(shí)，大質(zhì)量恒星可以直接坍縮到黑洞，沒有通過超新星或收集 200 太空美元。VFTS 243 代表了我們迄今為止對這種情況的最佳證據(jù)。

“我們的研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)，VFTS 243是迄今為止通過完全坍縮形成的恒星黑洞理論的最佳可觀測案例，超新星爆炸失敗，我們的模型已經(jīng)證明這是可能的。天體物理學(xué)家艾琳·坦博拉（Irene Tamborra）說尼爾斯·玻爾研究所。

“對于這些模型來說，這是一次重要的現(xiàn)實(shí)檢驗(yàn)。我們當(dāng)然希望該系統(tǒng)將成為未來研究恒星演化和坍縮的重要基準(zhǔn)。

該研究已發(fā)表在物理評論快報(bào).

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