环球科学杂志社
26-02-14 14:00 微博认证:《科学美国人》中文版

【首次捕捉!恒星坍缩成黑洞瞬间的清晰画面】

按照恒星死亡的标准模型,恒星燃尽燃料后,核心会坍缩,产生超新星爆发。但天文学家发现,对于初始质量不小于10倍太阳质量的大质量恒星,该模型开始失效。这些恒星被认为在消亡过程中可能不会发生超新星爆发,而是直接坍缩成黑洞。近日,美国哥伦比亚大学带领的研究团队首次捕捉到一颗恒星坍缩成黑洞的清晰画面,这一现象发生在仙女座星系中,距离地球约250万光年。相关研究发表于《科学》。

研究团队在分析美国航空航天局(NASA)退役太空望远镜NEOWISE(近地天体广域红外巡天探测器)收集的数据档案时,发现了一颗氢含量极低的超巨星——M31-2014-DS1。使用NEOWISE的中红外(MIR)巡天数据,并结合多个地面和空间望远镜观测数据,他们对M31-2014-DS1的光谱能量分布进行建模,确定其物理性质和演化过程,并将观测结果与恒星演化模型和失败超新星理论模型进行对比,解释恒星消失的原因。

结果表明,M31-2014-DS1的观测结果支持了失败超新星理论,即大质量恒星在核心坍缩后未能产生超新星爆发,而是直接形成了黑洞。这是首次在仙女座星系中观测到因黑洞形成而导致恒星消失的现象,为理解大质量恒星的演化和黑洞的形成提供了新的观测证据。该研究还表明,大质量恒星的演化和最终命运可能受到其初始质量、质量损失过程以及双星相互作用等多种因素的复杂影响。这项工作有助于进一步完善恒星演化模型,更好地理解大质量恒星在宇宙中的演化路径和最终归宿。

图片来源:NASA, ESA & P. Jeffries/STScI
链接:http://t.cn/AXttNnbT
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