在宇宙深处,一颗恒星的生命轨迹引发了天文学界的轰动。这颗位于仙女星系(M31)的恒星M31-2014-DS1,似乎跳过了壮丽的超新星爆炸阶段,直接坍缩形成了黑洞,颠覆了传统恒星生命周期的认知。
故事始于2014年,天文学家首次注意到M31-2014-DS1在中红外波段的异常增亮。随后几年,其亮度保持稳定,但自2016年起急剧减弱,直至2023年完全消失于深光学和近红外成像观测中。这一神秘现象激发了天文学家的浓厚兴趣。
根据观测数据,M31-2014-DS1初始质量约为20个太阳质量,末期减少至6到7个太阳质量。按现有理论,此类质量的恒星应经历超新星爆发并形成中子星。然而,M31-2014-DS1却直接形成了黑洞,且未观测到超新星爆发的迹象。其周围虽形成了尘埃壳,与超新星爆发后的环境相似,但爆发本身并未发生。
超新星爆发是恒星生命周期中的重要事件,涉及核心坍缩和中微子激波的形成。然而,在M31-2014-DS1的情况下,中微子激波未能成功触发爆炸,恒星核心继续坍缩成黑洞。这一现象并非孤例,另一颗恒星N6946-BH也经历了类似的失败超新星过程。数据显示,约20%到30%的大质量恒星可能以这种方式结束生命。
M31-2014-DS1的发现挑战了我们对超新星和恒星演化的理解。为何某些恒星无法触发超新星爆炸?中微子激波在何种条件下失效?这些问题亟待天文学家深入研究。这一奇异之旅揭示了宇宙恒星演化的复杂性,提醒我们在探索宇宙奥秘的道路上,仍有许多未知等待揭示。