天文學(xué)家已經(jīng)觀測(cè)到了一個(gè)大質(zhì)量,、垂死的恒星很可能已經(jīng)變成為一個(gè)黑洞?？茖W(xué)家們利用了大型雙筒望遠(yuǎn)鏡（LBT）,、NASA的哈勃望遠(yuǎn)鏡和斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡的聯(lián)合力量來(lái)尋找這個(gè)消失恒星的遺跡，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)完全消失在天文學(xué)家的視線之外了,。
圖：失敗的超新星N6946-BH1從一顆正常恒星演變成一個(gè)黑洞的藝術(shù)想象過(guò)程圖
它悄無(wú)聲息的就消失了,，并沒(méi)有產(chǎn)生爆炸。
這顆恒星的質(zhì)量是我們太陽(yáng)質(zhì)量的25倍,，本來(lái)應(yīng)該產(chǎn)生一個(gè)非常明亮的超新星爆發(fā),。然而，它沒(méi)有爆發(fā),，卻只安靜地留下了一個(gè)黑洞,。
俄亥俄州立大學(xué)天文學(xué)教授克里斯托弗o柯夏內(nèi)克（Christopher Kochanek）說(shuō)，像這個(gè)位于臨近星系中的“失敗的大質(zhì)量恒星”就可能解釋為什么我們很少看到來(lái)自于最重恒星的超新星爆發(fā)現(xiàn)象,?？孪膬?nèi)克教授也是俄亥俄州觀測(cè)宇宙學(xué)界的知名學(xué)者,。
現(xiàn)在看來(lái)，多達(dá)30％的類似這樣的恒星或許會(huì)安靜地坍縮成黑洞,，無(wú)需超新星爆發(fā),。
柯夏內(nèi)克解釋說(shuō)：“通常的觀點(diǎn)是,，一顆恒星只能在超新星爆發(fā)之后形成一個(gè)黑洞,。那么現(xiàn)在看來(lái)，如果一顆恒星不能產(chǎn)生超新星,，但還是能夠產(chǎn)生一個(gè)黑洞,，這將有助于解釋為什么我們沒(méi)有看到最重恒星所形成的超新星?！?/p>
他所領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)天文學(xué)家團(tuán)隊(duì),，在皇家天文學(xué)會(huì)月刊（MNRAS）上發(fā)表了最新的研究結(jié)果。
在他們一直監(jiān)測(cè)的星系當(dāng)中有一個(gè)星系是NGC6946,，這是一個(gè)距離我們2200萬(wàn)光年的旋渦星系,，俗稱為“煙花之星”，因?yàn)槌滦墙?jīng)常發(fā)生在那里,。實(shí)際上,，在2017年5月14日發(fā)現(xiàn)的超新星SN 2017eaw現(xiàn)在就大約處在其亮度的最大值。而另外一個(gè)特別的發(fā)現(xiàn)是一顆被命名為N6946-BH1的恒星,，從2009年開(kāi)始,，它就開(kāi)始微弱地變亮了一點(diǎn)。但是等到2015年的時(shí)候,，它似乎已經(jīng)消失不存在了,。
NGC6946
在LBT望遠(yuǎn)鏡對(duì)失敗超新星的巡天發(fā)現(xiàn)這個(gè)恒星之后，天文學(xué)家想利用哈勃和斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡看它是否仍然在那里,，是不是只是變暗而已,。他們使用了斯皮策望遠(yuǎn)鏡搜尋那個(gè)地方，想看是否有任何的紅外輻射產(chǎn)生,。如果真有紅外輻射,，那么這或許會(huì)是恒星仍然存在的征兆，只是被塵埃遮擋而已,。
圖：哈勃望遠(yuǎn)鏡分別在2007年（左）和2015年（右）的觀測(cè)圖
然而所有的觀測(cè)結(jié)果都是負(fù)面的,。恒星已經(jīng)不再在那里了。通過(guò)仔細(xì)的排除,，研究人員最終得出結(jié)論,，恒星一定已經(jīng)變成了一個(gè)黑洞。
盡管目前想確定這個(gè)項(xiàng)目中恒星經(jīng)歷“大質(zhì)量失敗”的準(zhǔn)確頻率還為時(shí)過(guò)早,，然而最近獲得博士學(xué)位的俄亥俄州立大學(xué)的前學(xué)生斯科特o亞當(dāng)斯（Scott Adams）之前就從事這方面的工作,，能夠給出一些初步的估計(jì)。
“在我們巡天的前七年當(dāng)中，N6946-BH1是唯一一顆我們發(fā)現(xiàn)的失敗超新星,，這段時(shí)間內(nèi),，在我們所監(jiān)測(cè)的星系當(dāng)中，我們發(fā)現(xiàn)了6個(gè)正常的超新星,，這表明10％到30％的大質(zhì)量恒星會(huì)產(chǎn)生失敗的超新星,，“他說(shuō)。
“這只能解釋讓我們開(kāi)始巡天項(xiàng)目問(wèn)題的一小部分,，也就是說(shuō),，如果所有大質(zhì)量恒星都死于這種方式，那么我們觀察到的超新星就會(huì)比發(fā)生的少很多,。
對(duì)于研究的合作者斯坦尼克（Stanek）而言,，這個(gè)發(fā)現(xiàn)的真正有趣部分在于它對(duì)質(zhì)量非常大的黑洞的起源的意義，也就是LIGO實(shí)驗(yàn)所探測(cè)到的產(chǎn)生引力波的那種黑洞,。（LIGO是激光干涉儀引力波天文臺(tái)的英文縮寫(xiě),。）
俄亥俄州立大學(xué)天文學(xué)教授斯坦尼克（Stanek）說(shuō)，一顆大質(zhì)量的恒星可能會(huì)經(jīng)歷超新星爆發(fā)（這個(gè)過(guò)程恒星會(huì)將外層大氣拋掉）,，但仍然會(huì)有足夠的質(zhì)量留下來(lái)形成一個(gè)質(zhì)量比較大的黑洞,，尺度和LIGO探測(cè)到的那些黑洞差不多，這個(gè)聽(tīng)起來(lái)不一定合理,。
“我懷疑如果沒(méi)有超新星,，那么產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)量比較大的黑洞就會(huì)容易地多，”他推斷說(shuō),。
亞當(dāng)斯現(xiàn)在是加州理工學(xué)院的天體物理學(xué)家,。其他合著者是俄亥俄州博士生吉爾o格克和俄克拉荷馬大學(xué)天文學(xué)家戴新宇。他們的研究得到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的支持,。
NASA在加州帕薩迪納的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）替NASA的科學(xué)任務(wù)委員會(huì)管理斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡任務(wù),。科學(xué)運(yùn)行是在加州理工的斯皮策科學(xué)中心進(jìn)行的,。飛行器的運(yùn)行是由洛克希德o馬丁空間系統(tǒng)公司管理的,，這個(gè)公司位于科羅拉多州的利特爾頓市。數(shù)據(jù)歸檔任務(wù)是由位于加州理工學(xué)院的紅外處理和分析中心的紅外科學(xué)檔案館完成的,。加州理工學(xué)院為NASA管理JPL,。
大型雙筒望遠(yuǎn)鏡是美國(guó)、意大利和德國(guó)的機(jī)構(gòu)之間的國(guó)際合作項(xiàng)目,。
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡是美國(guó)宇航局與歐空局的國(guó)際合作項(xiàng)目,。美國(guó)航空航天局的戈達(dá)德太空飛行中心負(fù)責(zé)管理望遠(yuǎn)鏡，而位于馬里蘭州巴爾的摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所（STScI）進(jìn)行哈勃的科學(xué)運(yùn)營(yíng),。STScI由美國(guó)宇航局天文學(xué)研究所協(xié)會(huì)在華盛頓特區(qū)管理,。
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