[科普中国]-并没有产生超新星 NASA首次捕捉到恒星变黑洞瞬间画面

天文学家已经观测到了一个大质量、垂死的恒星很可能已经变成为一个黑洞。科学家们利用了大型双筒望远镜（LBT）、NASA的哈勃望远镜和斯皮策空间望远镜的联合力量来寻找这个消失恒星的遗迹，结果发现它已经完全消失在天文学家的视线之外了。它悄无声息的就消失了，并没有产生爆炸。这颗恒星的质量是我们太阳质量的25倍，本来应该产生一个非常明亮的超新星爆发。然而，它没有爆发，却只安静地留下了一个黑洞。俄亥俄州立大学天文学教授克里斯托弗o柯夏内克（Christopher Kochanek）说，像这个位于临近星系中的“失败的大质量恒星”就可能解释为什么我们很少看到来自于最重恒星的超新星爆发现象。柯夏内克教授也是俄亥俄州观测宇宙学界的知名学者。现在看来，多达30％的类似这样的恒星或许会安静地坍缩成黑洞，无需超新星爆发。柯夏内克解释说：“通常的观点是，一颗恒星只能在超新星爆发之后形成一个黑洞。那么现在看来，如果一颗恒星不能产生超新星，但还是能够产生一个黑洞，这将有助于解释为什么我们没有看到最重恒星所形成的超新星。”他所领导的一个天文学家团队，在皇家天文学会月刊（MNRAS）上发表了最新的研究结果。在他们一直监测的星系当中有一个星系是NGC6946，这是一个距离我们2200万光年的旋涡星系，俗称为“烟花之星”，因为超新星经常发生在那里。实际上，在2017年5月14日发现的超新星SN 2017eaw现在就大约处在其亮度的最大值。而另外一个特别的发现是一颗被命名为N6946-BH1的恒星，从2009年开始，它就开始微弱地变亮了一点。但是等到2015年的时候，它似乎已经消失不存在了。在LBT望远镜对失败超新星的巡天发现这个恒星之后，天文学家想利用哈勃和斯皮策太空望远镜看它是否仍然在那里，是不是只是变暗而已。他们使用了斯皮策望远镜搜寻那个地方，想看是否有任何的红外辐射产生。如果真有红外辐射，那么这或许会是恒星仍然存在的征兆，只是被尘埃遮挡而已。然而所有的观测结果都是负面的。恒星已经不再在那里了。通过仔细的排除，研究人员最终得出结论，恒星一定已经变成了一个黑洞。尽管目前想确定这个项目中恒星经历“大质量失败”的准确频率还为时过早，然而最近获得博士学位的俄亥俄州立大学的前学生斯科特o亚当斯（Scott Adams）之前就从事这方面的工作，能够给出一些初步的估计。“在我们巡天的前七年当中，N6946-BH1是唯一一颗我们发现的失败超新星，这段时间内，在我们所监测的星系当中，我们发现了6个正常的超新星，这表明10％到30％的大质量恒星会产生失败的超新星，“他说。“这只能解释让我们开始巡天项目问题的一小部分，也就是说，如果所有大质量恒星都死于这种方式，那么我们观察到的超新星就会比发生的少很多。对于研究的合作者斯坦尼克（Stanek）而言，这个发现的真正有趣部分在于它对质量非常大的黑洞的起源的意义，也就是 LIGO实验所探测到的产生引力波的那种黑洞。 （LIGO是激光干涉仪引力波天文台的英文缩写。）俄亥俄州立大学天文学教授斯坦尼克（Stanek）说，一颗大质量的恒星可能会经历超新星爆发（这个过程恒星会将外层大气抛掉），但仍然会有足够的质量留下来形成一个质量比较大的黑洞，尺度和LIGO探测到的那些黑洞差不多，这个听起来不一定合理。“我怀疑如果没有超新星，那么产生一个质量比较大的黑洞就会容易地多，”他推断说。亚当斯现在是加州理工学院的天体物理学家。其他合着者是俄亥俄州博士生吉尔o格克和俄克拉荷马大学天文学家戴新宇。他们的研究得到了美国国家科学基金会的支持。NASA在加州帕萨迪纳的喷气推进实验室（JPL）替NASA的科学任务委员会管理斯皮策太空望远镜任务。科学运行是在加州理工的斯皮策科学中心进行的。飞行器的运行是由洛克希德o马丁空间系统公司管理的，这个公司位于科罗拉多州的利特尔顿市。数据归档任务是由位于加州理工学院的红外处理和分析中心的红外科学档案馆完成的。加州理工学院为NASA管理JPL。大型双筒望远镜是美国、意大利和德国的机构之间的国际合作项目。哈勃太空望远镜是美国宇航局与欧空局的国际合作项目。美国航空航天局的戈达德太空飞行中心负责管理望远镜，而位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）进行哈勃的科学运营。 STScI由美国宇航局天文学研究所协会在华盛顿特区管理。编译审校：苟利军（中科院国家天文台研究员、恒星级黑洞研究创新小组的负责人，《星际穿越》中文译者）原文地址：https://media.stsci.edu/news_release/news/2017-19