7500萬光年以外,一顆恆星神秘消失,科學家或將承認新理論

姿勢分子knowledge 發佈 2020-07-01T04:13:46+00:00

水是有源的,樹是有根的,一個物體消失也是有原因的。但是最近,科學家卻發現宇宙中有一顆天體神秘消失了,而且找不到任何原因。

水是有源的,樹是有根的,一個物體消失也是有原因的。

但是最近,科學家卻發現宇宙中有一顆天體神秘消失了,而且找不到任何原因。

PHL 293B是一個距離我們約7500萬光年的矮星系。幾十年前,科學家在這裡發現了一顆特殊的恆星。他們認為,這顆恆星很可能已經進入演化末期,即將死亡,於是對它倍加關注。在2001年到2011年這10年的時間裡,它的亮度始終在變化,科學家們也都記錄在案。

等等,我們的觀測能力,能看到那麼遠的恆星嗎?

一般來說,不能。7500萬光年對我們來說太遙遠了,一般在這個距離上,我們只能識別整體的星系,而無法分辨其中的恆星。不過,有些特別明亮的恆星,即使距離如此遙遠,依然可以被我們觀測到,比如這顆高光度藍變星(Luminous Blue Variable star)。

高光度藍變星也叫作劍魚座S型變星,是一種非常亮、藍的超巨星變星,質量可以達到太陽的150倍,接近理論上恆星的質量上限。這種恆星處於演化的末期,所以其亮度雖然可以達到太陽的百萬倍,但是卻很不穩定,處於變化之中。尤其是在超新星爆發的時候,高光度藍變星的亮度和光譜都會經歷巨變。

在我們對矮星系PHL 293B觀測的早期,科學家正是通過它那亮度超過太陽250-350萬倍的特徵才發現了這顆恆星,這個信號是非常明顯的。

但是,當歐洲南方天文台的天文學家將甚大望遠鏡陣列的全部4台光學望遠鏡對準PHL 293B時,卻沒有發現它的痕跡時,才顯得如此驚訝。它去哪了?難道已經死亡了?

愛爾蘭都柏林聖三一大學的天體物理學家Andrew Allan表示:「一顆如此巨大的恆星,在沒有產生耀眼的超新星爆發的情況下就消失了,這是非常詭異的。」

科學們很快就回去整理2011年到2016年間對這顆恆星的觀測資料,希望能夠找到一些蛛絲馬跡,結果反而更加迷惑了。在2011年的時候,觀測數據里顯示它的光芒仍然可以被觀測到。但是在2011年之後,不知道什麼原因,它就突然徹底消失了。

俗話說得好,一件東西就算是打了水漂,也總該能聽見點聲響,何況是一顆巨大的恆星呢?就算是死亡了,也總該留下屍體吧?

看起來,比較合理的解釋,就是變成了一個黑洞,因為只有黑洞才讓我們難以觀測。可是問題又來了,根據現有的理論,一顆恆星想要坍縮為黑洞,首先會經歷超新星爆發。這個過程是非常劇烈的,不可能被我們錯過。於是有人提出猜想:莫非它沒有經歷超新星爆發,就直接坍縮了?

這個猜想雖然聽起來有點離奇,但是宇宙如此神秘,誰又能說得准呢?因此,還是有些科學家對此進行了深入思考的。

Allan表示:「如果真的是這樣,那將是我們第一次直接觀測到一顆巨大的恆星以這樣的方式結束自己的一生。」

實際上,近些年來,的確有理論認為:有些恆星不需要經歷超新星爆發的過程,就可以直接坍縮成為黑洞。比如在2017年的時候,就有人發表論文,描述了一顆在2200萬光年以外的星系中也出現過類似的現象。當時,一顆紅巨星在亮度突然提升之後,就迅速消失得無影無蹤。當時就有科學家認為:這顆恆星很可能在探索之前經歷了一次不成功的超新星爆發,最終直接坍縮,草草收場。

如今PHL 293B中的這顆恆星突然消失,讓人不得不聯想到這個新的理論和2017年的論文。也許,它也是像3年前的那顆紅巨星一樣,沒有能夠完成謝幕表演,而是直接退場了。

總的來說,科學家們目前提出了三種猜測。

第一種推測認為:這顆恆星只是進入了演化末期,當它逐漸失去光芒、並向周圍的宇宙空間噴射物質的時候,恰好有一團塵埃雲將它籠罩住了。這個說法同樣也被一些人用來解釋銀河系內紅超巨星參宿四在最近一些年來越來越暗的現象(當然這個說法也有待確認)。目前,參宿四已經逐漸恢復了一點亮度,這些人認為是塵埃雲散去的緣故,而那顆高光度藍變星並沒有這麼好運,整個死亡過程都在濃雲籠罩中進行,導致我們沒有觀測到。

(圖片說明:參宿四迄今為止最高清照片)

不過,科學家們利用2009年到2019年期間利用近紅外光對矮星系PHL 293B的觀測表明,至少高溫塵埃雲的可能性已經被排除了。不過,由於缺乏中遠紅外波段的觀測,所以還無法排除低溫塵埃雲的可能性。

另一種推測認為:它的確已經徹底謝幕,在2011年左右突然結束生命,坍縮成了一個黑洞。另外,也有可能它的質量在太陽的85到120倍之間,這個範圍恰好低於一種叫做不穩定對超新星(pair-instability supernova)的天體,在這種情況下,它在超新星爆發後會直接被炸碎,而不會坍縮。

另外,也有科學家認為它經歷了正常的超新星爆發,但恰好是在我們忽略的時間段內爆發的。不過,這種說法成立的可能性非常低,畢竟作為一顆高光度藍變星,它在經歷超新星爆發後的至少5年時間裡,都可以利用爆炸的餘輝點亮周圍的一大片區域,而不是馬上就變得完全黯淡。

就目前科學家所掌握的觀測資料來說,我們也只能做出這麼多推測。想要進一步了解其中的緣由,就必須在更多波段對其進行觀測。也許它還藏在迷霧之中,也許它已經完全消失。如果它消失了,它的遺骸是否在哪裡呢?這些問題就留給科學家們繼續探索吧。

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