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天文新知

一顆巨大的恆星從遙遠的星系中消失了!

天文學家觀測了十年的一顆巨大恆星現在似乎完全消失了,這顆恆星處於演化的最後階段,在2001年至2011年期間閃閃發光,當時不同的天文研究團隊定期觀測它,以獲取有關恆星如何終結生命的更多資訊,但在2019年觀測的資料中,這顆恆星似乎完全消失了。研究人員檢視了2011年和2016年的資料,希望找尋到恆星消失的線索,發現2011年之後這顆恆星就消失不見了。這顆巨大恆星在演化過程中,可能未經過超新星階段,就塌陷成黑洞了。

愛爾蘭都柏林聖三一大學的天體物理學家安德魯·艾倫(Andrew Allan)說:「如果這是真的,這將是第一次發現巨大恆星以這類方式演化終結。」不過,要確認這顆恆星到底發生什麼事情是一件困難的事,因為這一切過程都發生在7500萬光年外的矮星系PHL293B中。在這樣的距離下,如何分辨出一顆單獨的恆星,目前尚未有這類技術。
但是,有一類被稱為發著可被識別藍光的變星,這些巨大恆星在演化階段的末期,屬於超巨型或特超巨型新星。它們非常明亮且不穩定,當它們發生爆發時,其亮度及光譜都會發生巨大變化。
如圖說圖說:藝術家對發光的藍色變星想像圖。(ESO/L. Calçada)

早期科學家對矮星系觀測中,都認為巨大恆星的亮度是太陽的2.5至350萬倍。當研究團隊在2019年8月利用四架歐洲南方天文台甚大望遠鏡觀測PHL 293B時,發現巨大恆星的消失真的令人震驚。
近年來,出現證據表明恆星確實可能直接坍塌成黑洞,而無需經歷超新星爆炸階段。 2017年,發表了一篇關於類似現象的論文,該現象發生在距離2200萬光年的星系中,一顆紅色的巨大恆星在消失之前突然變亮,這現象讓天文學家認為,該恆星在坍縮之前經歷了一次失敗的超新星爆炸。

根據研究團隊的觀察,認為 PHL 293B中的恆星在2001年至2011年之間處於爆炸狀態,主要有兩種可能性。
首先是,恆星略為變暗,是因為恆星將物質噴發時,被周圍塵埃雲壟罩。就如塵埃雲可能(也可能不會)使銀河系中紅巨星(參宿四)略為變暗一般。這種情況下,恆星可能持續在爆發,但是在塵埃雲遮蔽的情況下,我們卻無看不到它。
2009年至2019年之間的近紅外線觀測結果排除了熱塵埃雲的影響,但是尚待確認其中紅外線觀測結果,是否可排除較冷塵埃雲的影響,這種情況仍然有存在的可能性。
其次是,恆星在2011年後的某個時間突然的崩潰,而塌陷形成黑洞。如果恆星初始質量是太陽的85倍到120倍,剛好低於不穩定超新星範圍。在該範圍內,該恆星物質將被噴發而不是塌陷。

恆星經歷未被發現的超新星階段過程並非不可能,但是像kaboom這類的巨大恆星產生超新星爆炸後,其餘輝將在天空中發光至少5年。
都柏林聖三一大學天體物理學家何塞·格羅(Jose Groh)說:「我們可能觀測到宇宙中質量最大的恆星之一,且它正緩慢進入演化末期。」
依當前的觀測資料是不可能確定本論述,只有在未來取得各波段的觀測結果,才能揭開突然消失恆星的秘密。(編譯/林琦峯)
該研究已經發表在 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

 
資料來源:science alert

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