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天文|一颗恒星消失，被简单遮盖，或是已形成黑洞

大质量恒星的晚年不怎么太平 。 当它们烧完氢气之后 ， 恒星的质量挤压内核 ， 导致它们越来越热 ， 密度也越来越大 。 之后恒星孤注一掷地燃烧重一点的元素来避免坍塌 。 从碳到硅再到铁 ， 每一步都产生热量和压力 。 但这支撑不了多久 。
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这种重元素的热核反应并不能带给恒星更多能量 ， 与此同时 ， 它的核继续坍塌 。 核的质子和中子激烈的碰撞 ， 最后产生冲击波将整颗恒星撕碎 。 恒星的外层被抛向太空 ， 变成了一颗超新星 。 短时间内 ， 这颗恒星的亮度将会比它所在的星系还要亮 ， 同时 ， 它的核坍塌成为一颗中子星或者一个黑洞 。 科学家曾经认为所有大质量恒星都会变成超新星 ， 但是新的研究发现并非如此 。

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蟹状星云多波长合成图 。 来源（X射线波段：NASA/CXC/SAO；光学波段：NASA/STScI；红外波段：NASA/JPL/Caltech；微波波段：NSF/NRAO/VLA；紫外波段：ESA/XMM-Newton）证据来自于7500万光年外的茵曼矮星系 。 2001年到2011年之间 ， 多组天文学家观测这个星系的光谱 ， 因为它的金属丰度相当低 。 由于星系又小又远 ， 天文学家看不到所有的恒星 ， 但是他们通过星系的光谱中特定的发射线来辨认一些明亮的恒星 。 其中就有一颗明亮的蓝色变星 。 蓝色变星（LBVs）是一种年老的巨大恒星 ， 它们时而活跃时而沉静 ， 亮度大概是太阳的250万倍 。 蓝色变星明亮的发射线和其他蓝巨星的发射线不同 ， 所以它们很容易辨认 。 自从科学家在茵曼矮星系的光谱中发现这些有特点的发射线 ， 他们就知道这个星系包括这么一颗蓝色变星 。
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发光蓝色变星的线谱 图片来源：CampagnoloBut等 2017
但是 ， 当2019年对金曼矮星系进行新的光谱测量时 ， LBV的光谱线却消失了 。 就像这颗恒星从不在这里一样 ， 它们简简单单消失了 。 但这巨大的蓝色星星并不会如此简单地消失 ， 它应在消失之前爆炸为超新星 。 这颗特殊的恒星没有成为超新星 ， 因此发生了一些奇怪的事情 。
天文|一颗恒星消失，被简单遮盖，或是已形成黑洞
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【天文|一颗恒星消失，被简单遮盖，或是已形成黑洞】金曼矮星系（也称为PHL 293B）的图像 。 图片来源：NASA ， ESA / Hubble ， J.Andrews（美国亚利桑那州）
由于天文学家尚未直接观测到该恒星 ， 因此该恒星确实有可能成为超新星 ， 而我们恰好错过了它 。 但这可能性极低 。 因为天文学家们会定期观察金曼矮星系 ， 并且超新星很难被忽略 。 这颗恒星确实很可能从视线中消失了 ， 并且这项最新研究的作者对其中的原因有一些猜想 。
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一个猜想是 ， 恒星进入了一个特别安静的阶段 ， 与此同时 ， 它恰好被星系中的尘埃所遮盖 。 但是另一个猜想更有趣 ， 或许这颗恒星经历了异常的核崩塌 ， 形成了一个黑洞而没有经历超新星爆发 。 关于猜想是否可行一直存在一些争论 ， 这项新发现可能是支持该想法的证据 。
但这只是一颗恒星 ， 甚至是一颗没有被直接拍到的恒星 。 确定真正发生了什么还需要天文学家们做更多的工作 。

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相关知识
黑洞 ， 指的是一个引力极强以至于任何物质——甚至是光这种电磁辐射——都无法逃离的时空区域 。 广义相对论提出 ， 当足够大的质量被压缩的时候 ， 就可以扭曲时空 ， 从而形成黑洞 。 那个无法逃离的边界被称为“事件视界” 。 尽管事件视界对于穿越他的物体的命运和状况都有着巨大的影响 ， 但根据广义相对论 ， 它本身并没有局部可探测的特征 。 更多时候 ， 黑洞就像一个理想的黑体 ， 不会反射任何的光线 。
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此外 ， 弯曲时空中的量子力场理论预言 ， 事件视界会向外发射霍金辐射 ， 该辐射的光谱与黑体相同：温度与质量成反比 。 对于恒星质量的黑洞来说 ， 这个温度大约能达到十亿分之一开氏温度 ， 这就导致它基本上不可能被观测到 。 在18世纪 ， John Michell和Pierre-Simon Laplace首次考虑到这种引力场过强以至于光线都无法逃逸的天体 。


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