天文学家看到一颗巨大的恒星消失了 JWST可能有一些答案


天文学家看到一颗巨大的恒星消失了 JWST可能有一些答案


失败的超新星如何变成黑洞的图示 。鸣谢:美国航天局/欧空局/P. Jeffries (STScI)
据《今日宇宙》(布莱恩·科柏林):2009年 , 一颗比太阳大25倍的巨星消失了 。好吧,事情没那么简单 。它经历了一段时间的变亮,亮度增加到一百万个太阳,就好像它准备爆炸成一颗超新星 。但后来它消退了,而不是爆炸了 。当天文学家试图用大型双筒望远镜(LBT)、哈勃和斯皮策太空望远镜观察这颗恒星时,他们什么也看不到 。
这颗恒星被称为N6946-BH1,现在被认为是一颗失败的超新星 。名字中的BH1是因为天文学家认为这颗恒星坍缩成为黑洞 , 而不是引发超新星 。但这只是猜测 。我们所能确定的是 , 它亮了一段时间 , 然后变得太暗,我们的望远镜无法观察到 。但多亏了詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST),这一切都改变了 。
这项发表在arXiv预印本服务器上的新研究分析了JWST NIR cam和MIRI仪器收集的数据 。它显示了一个明亮的红外光源 , 似乎是围绕着原始恒星位置的残余尘埃壳 。这将与恒星快速变亮时喷射出的物质相一致 。这也可能是落入黑洞的物质发出的红外线,尽管可能性不大 。
令人惊讶的是,该团队还发现了不是一个残余物体 , 而是三个 。这使得失败的超新星模型不太可能 。早期对N6946-BH1的观测是这三种来源的混合,因为分辨率不够高,无法区分它们 。因此,一个更有可能的模型是,2009年的增亮是由恒星合并引起的 。一颗明亮的大质量恒星是一个恒星系统,当两颗恒星合并时变亮,然后变暗 。

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BH1的图像显示了三个来源,而不是一个 。鸣谢:Beasor等人
虽然数据倾向于合并模型 , 但不能排除失败的超新星模型 。这使得我们对超新星和恒星质量黑洞的理解更加复杂 。我们从LIGO和其他引力波观测站观测到的黑洞合并中知道,恒星质量的黑洞是存在的,而且相对常见 。
所以一些大质量恒星确实会变成黑洞 。但是它们是否首先成为超新星仍然是个问题 。常规超新星可以有足够的残余质量成为黑洞 , 但很难想象最大的恒星黑洞是如何在超新星之后形成的 。
N6946-BH1位于一个2200万光年远的星系中,因此JWST能够区分多个来源的事实令人印象深刻 。这也给天文学家带来了及时观察到类似恒星的希望 。有了更多的数据,我们应该能够区分恒星合并和真正失败的超新星,这将有助于我们了解恒星走向恒星质量黑洞的最后阶段 。