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7500万光年以外,一颗恒星神秘消失,科学家或将承认新理论

 姿势分子_ 2021-03-22
水是有源的,树是有根的,一个物体消失也是有原因的。
但是最近,科学家却发现宇宙中有一颗天体神秘消失了,而且找不到任何原因。
PHL 293B是一个距离我们约7500万光年的矮星系。几十年前,科学家在这里发现了一颗特殊的恒星。他们认为,这颗恒星很可能已经进入演化末期,即将死亡,于是对它倍加关注。在2001年到2011年这10年的时间里,它的亮度始终在变化,科学家们也都记录在案。
等等,我们的观测能力,能看到那么远的恒星吗?
一般来说,不能。7500万光年对我们来说太遥远了,一般在这个距离上,我们只能识别整体的星系,而无法分辨其中的恒星。不过,有些特别明亮的恒星,即使距离如此遥远,依然可以被我们观测到,比如这颗高光度蓝变星(Luminous Blue Variable star)。
高光度蓝变星也叫作剑鱼座S型变星,是一种非常亮、蓝的超巨星变星,质量可以达到太阳的150倍,接近理论上恒星的质量上限。这种恒星处于演化的末期,所以其亮度虽然可以达到太阳的百万倍,但是却很不稳定,处于变化之中。尤其是在超新星爆发的时候,高光度蓝变星的亮度和光谱都会经历巨变。
在我们对矮星系PHL 293B观测的早期,科学家正是通过它那亮度超过太阳250-350万倍的特征才发现了这颗恒星,这个信号是非常明显的。
但是,当欧洲南方天文台的天文学家将甚大望远镜阵列的全部4台光学望远镜对准PHL 293B时,却没有发现它的痕迹时,才显得如此惊讶。它去哪了?难道已经死亡了?
爱尔兰都柏林圣三一大学的天体物理学家Andrew Allan表示:“一颗如此巨大的恒星,在没有产生耀眼的超新星爆发的情况下就消失了,这是非常诡异的。”
科学们很快就回去整理2011年到2016年间对这颗恒星的观测资料,希望能够找到一些蛛丝马迹,结果反而更加迷惑了。在2011年的时候,观测数据里显示它的光芒仍然可以被观测到。但是在2011年之后,不知道什么原因,它就突然彻底消失了。
俗话说得好,一件东西就算是打了水漂,也总该能听见点声响,何况是一颗巨大的恒星呢?就算是死亡了,也总该留下尸体吧?
看起来,比较合理的解释,就是变成了一个黑洞,因为只有黑洞才让我们难以观测。可是问题又来了,根据现有的理论,一颗恒星想要坍缩为黑洞,首先会经历超新星爆发。这个过程是非常剧烈的,不可能被我们错过。于是有人提出猜想:莫非它没有经历超新星爆发,就直接坍缩了?
这个猜想虽然听起来有点离奇,但是宇宙如此神秘,谁又能说得准呢?因此,还是有些科学家对此进行了深入思考的。
Allan表示:“如果真的是这样,那将是我们第一次直接观测到一颗巨大的恒星以这样的方式结束自己的一生。”
实际上,近些年来,的确有理论认为:有些恒星不需要经历超新星爆发的过程,就可以直接坍缩成为黑洞。比如在2017年的时候,就有人发表论文,描述了一颗在2200万光年以外的星系中也出现过类似的现象。当时,一颗红巨星在亮度突然提升之后,就迅速消失得无影无踪。当时就有科学家认为:这颗恒星很可能在探索之前经历了一次不成功的超新星爆发,最终直接坍缩,草草收场。
如今PHL 293B中的这颗恒星突然消失,让人不得不联想到这个新的理论和2017年的论文。也许,它也是像3年前的那颗红巨星一样,没有能够完成谢幕表演,而是直接退场了。
总的来说,科学家们目前提出了三种猜测。
第一种推测认为:这颗恒星只是进入了演化末期,当它逐渐失去光芒、并向周围的宇宙空间喷射物质的时候,恰好有一团尘埃云将它笼罩住了。这个说法同样也被一些人用来解释银河系内红超巨星参宿四在最近一些年来越来越暗的现象(当然这个说法也有待确认)。目前,参宿四已经逐渐恢复了一点亮度,这些人认为是尘埃云散去的缘故,而那颗高光度蓝变星并没有这么好运,整个死亡过程都在浓云笼罩中进行,导致我们没有观测到。
(图片说明:参宿四迄今为止最高清照片)
不过,科学家们利用2009年到2019年期间利用近红外光对矮星系PHL 293B的观测表明,至少高温尘埃云的可能性已经被排除了。不过,由于缺乏中远红外波段的观测,所以还无法排除低温尘埃云的可能性。
另一种推测认为:它的确已经彻底谢幕,在2011年左右突然结束生命,坍缩成了一个黑洞。另外,也有可能它的质量在太阳的85到120倍之间,这个范围恰好低于一种叫做不稳定对超新星(pair-instability supernova)的天体,在这种情况下,它在超新星爆发后会直接被炸碎,而不会坍缩。
另外,也有科学家认为它经历了正常的超新星爆发,但恰好是在我们忽略的时间段内爆发的。不过,这种说法成立的可能性非常低,毕竟作为一颗高光度蓝变星,它在经历超新星爆发后的至少5年时间里,都可以利用爆炸的余辉点亮周围的一大片区域,而不是马上就变得完全黯淡。
就目前科学家所掌握的观测资料来说,我们也只能做出这么多推测。想要进一步了解其中的缘由,就必须在更多波段对其进行观测。也许它还藏在迷雾之中,也许它已经完全消失。如果它消失了,它的遗骸是否在哪里呢?这些问题就留给科学家们继续探索吧。


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