恒星为什么会爆炸,爆炸后为什么变黑洞?
天文学家曾经看到一颗恒星直接变成黑洞
大多垂死的恒星会爆炸,更具体来说是超新星爆炸。但科学家发现一颗恒星悄悄消失了,它跳过超新星阶段,直接进入黑洞。这一发现不仅教会了我们更多有关恒星的知识,而且还可能揭示宇宙中一些巨大黑洞背后的奥秘。
直接进入黑洞,不通过
俄亥俄州立大学的科学家们,已经观察离我们2200万光年远的星系一段时间了。这个命名为NGC 6946绰号为“烟花星系”的星系,科学家可以通过大双筒望远镜(LBT)观测到大量超新星。
2009年,科学家注意到一颗名为N6946-BH1的恒星开始减弱。2015年,这颗恒星消失了,没有大的闪光,没有史诗般的超新星,它就这样消失了。科学家们得出结论说,它没有消失,反而变成了黑洞,科学家们通常认为,这种情况只有在超新星爆炸后才能发生。科学家恰当地称这种不寻常的轨道为“大规模失败”,并将其结果发表在《皇家天文学会月刊》上。
恒星N6946-BH1消失之前和之后,通过内爆形成一个黑洞而消失在人们的视线之外。
图片:美国国家航空航天局, 欧空局和科哈内克(奥克拉荷马州立大学)
俄亥俄州立大学天文学教授兼研究员克里斯托弗·科查内克在新闻稿中说:“典型的观点是,恒星只有经过超新星之后才能形成黑洞。要是一颗恒星没达到超新星状态,却还能形成黑洞,这将有助于解释为什么我们看不到来自最大质量恒星的超新星。”
这颗命中注定的恒星,命名为N6946-BH1,质量是太阳的25倍。从2009年开始它开始变得暗淡。但是到2015年,它似乎已经消失了。通过仔细的排除过程,研究人员根据观察结果最终得出结论,这颗恒星一定已经成为黑洞。这可能是宇宙中超大质量恒星的命运。
图解:黑洞产生过程
图片:美国国家航空航天局, 欧空局和.杰弗里斯(太空望远镜科学研究所)
关于黑洞,这可以告诉我们什么
科学家仍然不知道恒星经历大质量失败的频率如何,但研究人员斯科特·亚当斯预测,大质量恒星中的10%到30%恒星都会发生大质量失败。
这些发现可能有助于解释超大质量黑洞的起源,因为如果不需要超新星,它们可能更容易形成。这是因为超新星的爆炸最终会爆破恒星的外层,留下的质量会减少,从而形成黑洞。如果没有超新星的参与,那么更多的恒星质量可以转化为更大质量的黑洞。
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相关知识
黑洞是时空展现出引力的加速度极端强大,以至于没有粒子,甚至电磁辐射,像是光都无法逃逸的区域。广义相对论预测,足够紧密的质量可以扭曲时空,形成黑洞;不可能从该区域逃离的边界称为事件视界 。虽然,事件视界对穿越它的物体的命运和情况有巨大影响,但对该地区的观测似乎未能探测到任何特征。
作者:Stephanie Bucklin