这张图片显示了一颗失败的超新星，没有爆炸就直接变成了黑洞

宇宙中的恒星会以自己独特的方式进行生命的循环。通常，当恒星的质量达到太阳的八倍以上时，它就会在生命的尽头以超新星爆炸结束它的旅程。

超新星爆炸的过程非常剧烈，发出的光芒可以照亮其所在的整个星系，并持续数月之久。然而，天文学家最近发现一颗恒星跳过了超新星步骤，直接塌缩成黑洞。

静静消失的星星

这颗不寻常的恒星被称为 M31-2014-DS1，位于仙女座星系中，距离我们 250 万光年。

2014年，天文学家注意到恒星M31-2014-DS1开始在中红外区域变亮。在接下来的1000天里，它的亮度保持稳定。但随后，从2016年到2019年的另外1000天里，它的亮度急剧下降。

到2023年，它将完全从望远镜的视野中消失，光学和近红外成像都无法找到它。

研究人员认为，这颗恒星诞生时的质量约为太阳的20倍，但在其生命结束时，只剩下太阳质量的约6.7倍。观测还表明，M31-2014-DS1被最近喷射的尘埃壳包围，这符合超新星爆炸的特征，但没有证据表明发生了光学爆炸。

研究人员认为，他们可能亲眼目睹了“失败的超新星”中恒星的坍缩。

仙女座星系距我们 250 万光年

星星的目的地

为什么明星会遭遇这样的命运？这要从恒星的燃烧机制说起。

恒星通过核聚变反应将氢转化为氦，同时释放出大​​量的能量。当氢燃料耗尽时，氦继续融合成更重的元素，直至铁。

当恒星的核心充满了未反应的铁元素时，核聚变反应无法继续，恒星就无法继续产生足够的能量来抵抗其外部物质的引力，导致恒星开始向内塌缩。

在大多数情况下，这种塌缩会引发剧烈的超新星爆炸，释放大量能量，并可能留下中子星或黑洞。然而，在某些情况下，它可能无法引发超新星爆炸，而是直接塌陷成黑洞。这是一颗所谓的“失败的超新星”，就像恒星 M31-2014-DS1 一样。

M31-2014-DS1的消失为科学家们观察这一罕见现象提供了难得的机会。目前相关研究论文已于10月18日发表在arXiv“预印本”网站上。

不是唯一“失败”的超新星

“失败”或疑似“失败”的超新星通常很难被发现，因为它们出现得如此安静和秘密，以至于什么也没有发生。超新星则不同。它们极其明亮，突然出现在天空中，让人很难错过。古代天文学家记录了许多超新星事件。

NGC 6946 星系（也称为“烟花星系”）

然而，M31-2014-DS1并不是天文学家发现的唯一此类天体。

2009年，天文学家发现了另一颗被证实“失败”的超新星。它是一颗位于NGC 6946星系（也称为“烟花星系”）的超红巨星。它被命名为N6946-BH1，质量约为25个太阳。消失后，只留下微弱的红外光。它的亮度在2009年急剧增加到太阳亮度的100万倍，但到2015年，它已经不再通过光学观测可见。

科学家利用LBT大型双筒望远镜观测了附近的27个星系，寻找悄然消失的大质量恒星。结果表明，20%到30%的大质量恒星可能会以“失败”的超新星告终。然而，M31-2014-DS1 和 N6946-BH1 是目前少数已确认的观测结果。

参考

编译：刘云

审稿人：李鑫 北京天文馆研究馆员