近日，天文學家發現，在距離地球7500萬光年的宇宙深處，一顆大質量恆星突然「消失」了。他們認為，這可能是人類第一次觀測到大質量恆星在未經歷超新星爆發的情況下坍陷成黑洞。
這是一顆藍色的變星，位於金曼矮星系，天文學家利用歐洲南方天文台的甚大望遠鏡（VLT）發現了它的消失。天文學家表示，這是一顆「不穩定」的恆星，是太陽亮度的250萬倍。在2011年到2019年的觀測中，它從人們的視野中消失了。
一種解釋是，這顆遙遠的恆星被塵埃遮蔽了。但另一種理論認為，這顆恆星在沒有形成超新星的情況下，已經坍縮成了黑洞。
研究小組的負責人安德魯·艾倫表示，如果這一理論是正確的，那麼這將是第一次直接發現「一顆如此巨大的恆星以這種方式結束了自己的生命」。
愛爾蘭都柏林三一學院的研究人員表示，未來還需要進一步研究來了解這顆恆星發生了什麼，但最佳機會可能要等到歐洲南方天文台的極大望遠鏡在2025年上線。
研究人員稱，如果這顆恆星坍縮成黑洞而不經歷超新星爆發，那將是極其「罕見的事件」，因為在「我們目前對大質量恆星死亡的認識中，它們中的大多數都會在超新星爆發中結束生命」。
從2001年到2011年，不同國家的天文學家團隊都對這顆神秘的大質量恆星進行了研究。他們的觀測表明，該恆星正處於演變後期。
安德魯·艾倫和來自愛爾蘭、智利和美國的研究者合作，試圖了解更多的大質量恆星最終如何結束生命。金曼矮星系中的這一天體似乎是很完美的目標，因為它應該很快就會變成超新星。然而，當研究者在2019年將甚大望遠鏡指向這個遙遠的星系時，卻再也找不到該恆星的特徵。「我們驚奇地發現那顆星星消失了！」艾倫說道。
金曼矮星系位於寶瓶座，距離地球約7500萬光年。由於距離太遠，天文學家無法看到該星系的單個恆星，但可以探測到其中一些恆星的特徵。從2001年到2011年，該星系發出的光信號不斷地顯示，其中一顆「明亮的藍色變星」亮度約為太陽的250萬倍。
金曼矮星系也被稱為PHL 293B，於2011年由美國國家航空航天局/歐洲空間局的哈勃太空望遠鏡第三代廣域相機拍攝，當時這顆大質量恆星還沒有消失。
研究小組解釋稱，這種類型的恆星很不穩定，它們的光譜和亮度偶爾會出現戲劇性的變化。
儘管會出現這些變化，但這顆明亮的藍色變星也留下了科學家可以識別的具體痕跡。不過，在研究團隊2019年收集的數據中，這顆恆星並沒有出現。研究人員非常好奇它到底發生了什麼。
安德魯·艾倫說：「這麼大質量的恆星消失了，卻沒有產生明亮的超新星爆發，這非常不尋常。」研究人員通過甚大望遠鏡的多種儀器對該恆星進行了觀測，包括同時將4台8.2米口徑的望遠鏡對準這顆變星。同樣來自都柏林聖三一學院的研究團隊成員約瑟·格羅說：「我們可能已經發現了宇宙中質量最大的恆星之一正在慢慢進入『黑夜』。」
然後，研究團隊開始分析甚大望遠鏡收集的較早數據，以及世界各地其他望遠鏡所收集的數據。
「歐洲南方天文台的科學檔案設施使我們能夠找到並分析2002年和2009年獲得的同一天體的數據，」歐洲南方天文台的安德莉亞·梅娜說道。之前的數據表明，金曼矮星系中的這顆恆星可能正在經歷一段強烈的爆發期，並很可能在2011年之後的某段時間結束爆發。
在天文學家的認知中，像這顆恆星一樣的明亮藍色變星在生命過程中，更傾向於經歷巨大的爆發，導致恆星的質量損失率急劇上升，它們的亮度也會急劇增加。
根據觀測和計算機模擬，天文學家對這顆恆星的消失以及未經歷超新星爆發提出了兩種解釋，並提到這可能與2011年結束的爆發有關。在那次爆發中，這顆明亮的藍色變星可能轉變為一顆亮度較低的恆星，而這顆恆星可能部分被塵埃掩蓋。另一種可能是，這顆恆星坍縮成為黑洞，而沒有發生超新星爆發。
這將是一個罕見的事件。天文學家目前對大質量恆星死亡的研究表明，它們中的大多數在超新星爆發中結束了生命。這個問題可能要等到2025年歐洲南方天文台的極大望遠鏡上線才能得到答案，屆時它將以甚大望遠鏡無法做到的方式來分辨這個遙遠星系中的恆星。這一發現已經發表在近期的《皇家天文學會月刊》上。
神秘而強大的黑洞
黑洞的密度如此之大，以至於它們的引力強大到沒有任何形式的輻射能夠逃脫——甚至光也不能。在宇宙中，黑洞扮演著強大的引力源角色，吸走了周圍的塵埃和氣體。在它們強大的引力牽引下，星系中的恆星往往會環繞其運行。
黑洞是如何形成的？天文學家對此仍然知之甚少。有研究認為，黑洞可能起源於一團比太陽大10萬倍的巨大氣體雲，其坍縮後形成的黑洞「種子」會合併形成更大的超大質量黑洞。在每個已知的大質量星系的中心都能發現這樣的黑洞。
另一種可能性是，超大質量黑洞的「種子」可能來自一顆質量約為太陽100倍的巨型恆星，在耗盡燃料並坍縮後最終形成黑洞。當這些恆星死亡時，它們也會成為「超新星」。這是一場巨大的爆炸，可以將恆星外層的物質噴射到宇宙深處。