

一幅坍缩酿成黑洞的恒星插图。黑洞位于中心,看不见。周围是一个隔离黑洞的尘埃壳和被诱骗的气体。图片开头:Keith Miller,加州理工/IPAC—SELab
好意思满不雅测纪录
天体裁家不雅察到一颗行将牺牲的恒星并未发生超新星爆炸,而是奏凯坍缩成黑洞。这次不雅测被以为是目下已知的最好意思满、最详备的恒星革新为黑洞的不雅测纪录,匡助科学家构建了这一历程的全面物理图像。
表面模子得到考据
权谋团队将最新不雅测与十余年的档案数据联贯结,证据并细化了大质地恒星怎样调换为黑洞的表面模子。他们发现,恒星在生命拆伙时未能爆发为超新星,而是中枢坍缩成黑洞,并在此历程中沉静地向外抛射蒙胧的外层物资。
激励学术热议
这项发表在《科学》杂志上的权谋已成为和顺热门,为揭示黑洞隐秘发祥提供了少见视角。权谋将匡助施展为何有些大质地恒星牺牲后会成为黑洞,而另一些则不会。
权谋者的预测
史姑娘基金会Flatiron权谋所的副权谋科学家Kishalay De(该权谋的主要作家)暴露:“这仅仅故事的启动。”
他指出,周围尘埃在重生黑洞周围发光,并将在像詹姆斯·韦伯天际千里镜(JWST)等光敏度高的千里镜检测到数十年之久,因为它会很是沉静地衰减。这么的不雅测可能成为相识天地中恒星黑洞酿成的基准。
不雅测案例:M31‑2014‑DS1
位置:M31‑2014‑DS1位于临近的青娥座星系,距地球约250万光年。
亮度演变:该恒星在2014年启动在红外波段变亮;2016年则在不到一年的技巧内陡然变暗,光度降至原本水平的极低值。2022–2023年的不雅测涌现,恒星在可见光与近红外波段委果消亡,仅剩十分之一的光度;其残余体目下中红外波段仅有十分之一的亮度。
“比猎户座红色巨星还可怕”
De描绘M31‑2014‑DS1曾是青娥座最亮的星之一,而目下委果消亡得九霄。他譬如若赤色巨星贝塔·猎户座(Betelgeuse)短暂消亡,公众会大惊小怪,而M31‑2014‑DS1的消亡相通颤动东说念主心。
中枢坍缩的强有劲笔据
将不雅测后果与表面预测对照,权谋者得出论断:恒星光度骤减到原本光度的极低比例,利弊示意其中枢坍缩并酿成了黑洞。
大质地恒星的牺牲与坍缩
恒星在中枢中和会氢为氦,产生的向外压力对消引力。
当中枢燃料糜费后,引力启动占优势,恒星启动坍缩。
先酿成良好中子星,随后产生的中微子冲击波若实足强,能将大部分外层抛射出去,酿成超新星。
若冲击波不及,星体大部分物资会回落到中子星,最终酿成黑洞。
对流的荫藏作用
不雅测与分析M31‑2014‑DS1使团队大略重新解读雷同恒星NGC 6946‑BH1的不雅测,获取伏击打破:对流在恒星外层物资的气运中起关节作用。
对流是因恒星里面温差浩大所致:中枢极热,米兰app官网版外层相对清凉,导致气体从热区向冷区畅通。
当中枢坍缩时,外层仍因对流保捏高速畅通。
Flatiron权谋所的表面模子涌现,这进攻大部分外层奏凯落入黑洞;相背,最内层在黑洞外酿成轨说念,并驱动更外层对流区域的物资被抛射。
抛射物资的冷却与尘埃酿成
抛射的物资在隔离热源后冷却,原子与分子连结酿成尘埃。尘埃隐没热气体,同期被加热,在红外波段发光,酿成长技巧的红光余辉,以致在恒星消亡后数十年仍可不雅测。
沉静而旋转的崩溃
共同作家Andrea Antoni进一步说明,先前已缔造对流模子的表面预测得到了M31‑2014‑DS1的强有劲不雅测相沿。
物资落入的速度远慢于奏凯坍缩。
{jz:field.toptypename/}对流物资具有角动量,围绕黑洞酿成圆盘式轨说念。
由于旋转,物资不是在数月或一年内落入,而是需要数十年。
这使得恒星亮度衰减蔓延,并产生更亮堂的不雅测信号。
雷同“浴缸水流”般的轨说念畅通
与浴缸水从水槽口奏凯流下不同,重生黑洞周围的气体在逐渐被拉入的同期,仍保捏着繁杂轨说念畅通。
对流导致的停滞陨落
对流产生的顽固使得整颗恒星并未奏凯坍缩入黑洞。权谋东说念主员建议,即使中枢马上坍缩,部分被抛射的物资会在数十年间逐渐回落。
意想落入黑洞的质地
权谋东说念主员意想,原始恒星包层中唯有约1% 的气体落入黑洞,供本日不雅测到的光亮。
失败超新星的不停增长
在对M31‑2014‑DS1的不雅测历程中,De过甚团队重新评估了十年前分类的雷同恒星NGC 6946‑BH1。新论文提供了令东说念主折服的笔据,说明该星也革职换取口头。
M31‑2014‑DS1曾被视为“怪胎”,但目下看来它仅仅这一类对象中的一员。
De暴露,“恰是这些个体的发现,让咱们启动勉强出全体的图景。”
回来
这项权谋通过对一颗在青娥座星系牺牲的恒星的全面不雅测,初次好意思满纪录了从大质地恒星到黑洞的演化历程,发扬了对流在外层物资抛射与落入黑洞中的关节作用,并为施展为何某些大质地恒星会以黑洞面目戒指生命提供了伏击表面与不雅测依据。
勇编撰自论文"Disappearance of a massive star in the Andromeda Galaxy due to formation of a black hole".Science.2026干系信息,文中配图若未终点标注出处,均开头于自绘或公开图库。

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