通常人们预计一颗恒星会以超新星的形式结束,这让天文学家感到惊讶,因为它的消失不是一声巨响,而是嘶嘶作响,让他们怀疑自己刚刚目睹了一颗相当安静的诞生。。
尽管研究人员早已了解如何可能是由大质量恒星坍缩形成的,但人们对这个过程知之甚少,甚至对如何识别那些可能在时空中以黑暗、超稠密点结束生命的恒星知之甚少。
这红超巨星距地球 2200 万光年,称为N6946-BH1在 2009 年的一项失败超新星调查中引起了人们的关注大型双筒望远镜在亚利桑那州。
这颗恒星在几个月的时间里变亮了,然后六年后明显地从视野中消失,远远没有达到预期的灯光秀,称为“超新星。
有两种类型的超新星:
- 第一类事件发生时,一颗恒星的引力将邻近恒星的物质拉入其中,直到恒星迅速塌陷。
- II 型描述了一颗质量约为太阳 8 至 15 倍的恒星的死亡,一旦耗尽燃料,并且无法产生足够的热量来克服自身的引力挤压,该恒星就会崩溃。
在这两种情况下,当塌缩的气体从致密的核心推回时,物质被挤压在一起的嘎吱声足以产生壮观的辐射爆炸。
但似乎并非所有明星的死亡都符合我们的预期。 考虑到那里有那么多大恒星,我们似乎缺少超新星。
N6946-BH1 的质量是太阳的 25 倍,远高于被认为足以发生 II 型超新星爆发的极限,天文学家预计在该区域内,其残骸会形成黑洞。
因此,来自俄亥俄州立大学的一组美国研究人员使用哈勃太空望远镜仔细观察了这颗超巨星的遗骸,并将调查结果与世界各地的其他观测结果进行了比较。
果然,这颗恒星在 2009 年 3 月至 5 月期间变亮,然后从光学视野中消失,继续在缓慢变暗的红外光中闪耀。
在得出结论之前,研究小组排除了灰尘是否可能隐藏了潜在的超新星。
俄亥俄州立大学的首席研究员克里斯托弗·科查内克(Christopher Kochanek)表示:“要点是,没有任何使用尘埃来隐藏恒星的模型真正有效,因此无论现在存在什么,它的发光度都必须比先前存在的恒星要低得多。”去年说。
所以看来这颗恒星确实熄灭了,并且没有发生超新星。 剩下的问题是它发生了什么? 它还能产生黑洞吗?
“在失败的超新星模型的背景下,残留的光与吸积到新形成的黑洞的物质发射的后期衰减一致,”情人说。
简单来说,尽管超新星失败,黑洞仍要形成,需要进行另一个过程。
将红超巨星想象为氢膨胀到的大小的轨道,其密集的元素核心与地球大小相当,几乎无法支撑住这种炎热的大气层。
在这种情况下,当核心塌陷时,它会以微小颗粒的形式损失一部分质量,这些颗粒称为,并产生冲击波,将氢云推开。
与超新星相比,留下的东西相当低调。 周围的云膨胀并冷却,因此从氢中脱离的电子重新加入原子,缓慢释放能量以促进黑洞的形成。
N6946-BH1 似乎就是这样。
“典型的观点是恒星只有在变成超新星后才能形成黑洞,”科恰内克最近解释道。
“如果一颗恒星没有达到超新星的标准,但仍然形成黑洞,这将有助于解释为什么我们看不到来自最大质量恒星的超新星。”
目前尚不清楚有多少大质量恒星是眨眼而不是突然出现,但俄亥俄州立大学的学生斯科特·亚当斯(Scott Adams)在这项研究中获得了博士学位,他表示这一数字可能高达近三分之一。
“N6946-BH1 是我们在调查的前七年中发现的唯一可能失败的超新星。在此期间,我们一直在监测的星系内发生了六颗正常超新星,这表明 10% 到 30% 的大质量恒星死亡作为失败的超新星,”亚当斯说。
超新星的失败对天文学家来说却是胜利。 随着新技术的出现,使我们能够以以下形式研究大规模的宇宙现象:探测器,每一项新发现都将帮助我们更接近宇宙中一些最黑暗的洞的底部。
有关这颗消失的星星的更多详细信息,请查看下面的剪辑。
这项研究发表于英国皇家天文学会每月通知。