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比太陽亮250萬倍:「巨獸」星體消失之謎

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藝術家筆下爆發不穩定藍光進而神秘消失的巨獸恆星。

【新三才首發】在2019年,科學家觀測到一顆亮度比太陽強250萬倍的巨大恆星,但如今卻消失得無影無蹤。

2020年6月30日一篇發表在《皇家天文學會月刊》雜誌上的一篇論文報導,一群太空探測團隊對此天文事件提出幾種可能性來解釋這顆恆星消失的情況。 其中一個假設情況很特別:研究人員解釋,也許這顆巨大的恆星坍塌死亡後直接形成黑洞,而沒有先遭遇到變成超新星的爆炸過程,這是一種前所未見恆星自殺現象。

這篇新論文的共同作者,都柏林三一學院的天文學家荷西·格羅(Jose Groh)說,我們偵測到的這個恆星也許是宇宙中最大者之一,而它正在緩慢地失去光芒。另一位共同作者,也是都柏林三一學院的天文學家安德魯·艾倫(Andrew Allan)說,如果這個推測屬實,這將是第一次直接偵測到這種巨獸級恆星以這種方式終結其生命。

這顆令人迷惑的恆星位於約7,500萬光年之遙的水瓶座星座,天文學家在2001至2011年間曾經對它做過仔細研究。它的膨脹球體是亮藍變星(LBV, luminous blue variable)的極佳例子。亮藍變星乃是質量巨大的恆星在接近其生命終點時,其亮度容易發生不可預測的變化情形。類似某種含有不均勻易燃物的物體投入火堆中所出現的火焰不均勻燃燒現象。這樣的恆星很少見,到目前為止只有極少數的這種恆星在宇宙中得到確認。在2019年,艾倫及其同事曾希望在使用歐洲南方天文台的超大望遠鏡時能夠發現與了解更多遙遠LBV的神秘演化信息,不過卻只發現到這顆恆星已從其宿主星系中完全消失了。

通常,當一顆比太陽大許多的恆星到達生命終點時,它會爆發出巨大的超新星爆炸。這些爆炸很容易被天文學家發現,因為它們的離子化氣體和強大的輻射會擴散周圍的宇宙天空長達數光年,有時看起來非常燦爛。爆炸過後,其殘餘的恆星物質核心可能坍塌聚集而成黑洞或者是中子星,這是太空中兩種最大且最神秘的天體。而消失的LBV卻沒有留下出現這種放射現象,而是直接消失了。

為了研究這個奧秘,研究人員從新檢視之前在2002年和2009年時對該恆星的觀測。他們發現恆星在那段期間經歷了強烈的爆發期,以比平常更快的速度拋出了大量的恆星物質。研究人員說道,LBV在不穩定的老年時期可能會經歷多次這樣的爆發,因而使它們發出的光比平時更加明亮。研究小組表示,那些爆發可能在2011年後的某個時間點結束了。

這可以解釋為什麼這顆恆星在早期的觀測中顯得如此明亮,不過仍然無法解釋導致恆星消失的爆發後發生了甚麼事。一種可能的解釋是,恆星爆發後其亮度變得很暗,然後又被濃厚的宇宙塵埃遮掩住了。 如果真是如此,那麼這顆恆星可能在未來會被再次觀測到。

而另一個更怪異更令人感興趣的解釋是,恆星並未在爆發後穩定下來,而是在沒有變成超新星的情況下直接坍塌成黑洞。團隊認為這將會是極罕見的狀況。團隊以恆星未消失前的質量估計,它是有可能會形成一個黑洞,其大小將是太陽質量的85到120倍,但是如果沒有歷經形成可見的超新星,究竟發生何事仍然是一個懸而未決的天文謎題。

(編譯:郭慕法)

(責任編輯:姜啟明)

(文章來源:新三才首發)

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