2009 年，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆位于 2000 萬(wàn)光年外的恒星亮度開(kāi)始驟減。后來(lái)無(wú)論是通過(guò)地面望遠(yuǎn)鏡還是哈勃、斯皮策等太空望遠(yuǎn)鏡，人們始終沒(méi)能再次看到它。沒(méi)錯(cuò)，這顆恒星就這么從我們眼前消失了！
關(guān)于這顆恒星究竟發(fā)生了什么，人們提出了各種猜測(cè)。隨后天文學(xué)家把希望寄托在了韋伯（韋布）望遠(yuǎn)鏡（JWST），希望它能幫我們解答謎團(tuán)。但當(dāng)看到 JWST 帶來(lái)的圖像數(shù)據(jù)后，科學(xué)家們這次又有了意外發(fā)現(xiàn)。
NGC 6946 是一個(gè)位于天鵝座邊緣的旋渦星系。這里的恒星形成速率非常高，雖然恒星數(shù)量不及銀河系的一半，但它里面超新星爆發(fā)的頻率是銀河系的十倍，因此它也被稱(chēng)為“煙花星系”。
2009 年的一天，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)位于該星系中的一顆恒星它的亮度突然開(kāi)始增加。僅僅過(guò)了兩個(gè)月，該恒星的光度就達(dá)到了太陽(yáng)光度的 100 萬(wàn)倍。
根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)判斷，這應(yīng)該是一顆大質(zhì)量恒星到了演化晚期，突然增加的亮度意味著它或許將要迎來(lái)此生的最高光時(shí)刻 —— 超新星爆發(fā)。鑒于它的質(zhì)量可能接近 25 倍太陽(yáng)質(zhì)量，所以這最后的爆發(fā)沒(méi)準(zhǔn)會(huì)是場(chǎng)罕見(jiàn)的極超新星爆發(fā)。假如真是這樣的話，屆時(shí)它的光度可能會(huì)再飆升幾個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到驚人的上百億倍太陽(yáng)光度。
然而就在人們等待親眼目睹這一宇宙盛況的時(shí)候，誰(shuí)知它的亮度竟然開(kāi)始下降了，隨后又恢復(fù)到了先前的亮度?？磥?lái)是虛驚一場(chǎng)，或許這只是一次其他原因?qū)е碌呐R時(shí)亮度變化。
不過(guò)很快人們發(fā)現(xiàn)不對(duì)勁，這顆恒星的亮度貌似一直在下降，絲毫沒(méi)有停下來(lái)的意思。此時(shí)的它就像一個(gè)斷了電的鎢絲燈泡，很快便失去了往日的光輝。
到了第二年，這顆恒星已經(jīng)徹底從我們的視野中消失。即使后來(lái)通過(guò)哈勃望遠(yuǎn)鏡，天文學(xué)家也沒(méi)能再次看到它的身影。只有紅外波段那少許的亮光，似乎還能證明著它曾經(jīng)存在過(guò)。
一顆如此巨大的恒星，怎么就說(shuō)不見(jiàn)就不見(jiàn)了呢？對(duì)此，不少科學(xué)家認(rèn)為我們可能是遇到了傳說(shuō)中的“失敗超新星”，一種恒星變黑洞的特殊方式 —— 直接坍縮。
我們知道，理論上當(dāng)恒星殘骸的質(zhì)量超過(guò)奧本海默極限（2.5 倍太陽(yáng)質(zhì)量左右）時(shí)，恒星殘骸會(huì)坍縮成黑洞。不過(guò)這種坍縮僅僅是恒星的核心部分，它的外層物質(zhì)則會(huì)直接爆炸成為超新星。
這是對(duì)于爆炸前擁有 8~25 倍太陽(yáng)質(zhì)量的恒星來(lái)說(shuō)的。如果不考慮金屬元素含量，假如恒星的質(zhì)量再大些，那么理論上超新星的爆炸有可能并不是更劇烈，而是更平靜，甚至于沒(méi)有明顯的爆炸發(fā)生。這是因?yàn)橐呀?jīng)成為黑洞的恒星核心，它能夠憑借自身強(qiáng)大的引力，直接把要炸開(kāi)的物質(zhì)又給拽了回來(lái)，并且直接吞掉。表現(xiàn)出來(lái)就是恒星眼看著要炸了，結(jié)果“嗖一下”整個(gè)成了黑洞，所以它也被稱(chēng)為“失敗超新星”。
今天說(shuō)的這顆恒星是不是就和這種失敗超新星很像？
此前這種現(xiàn)象只是理論推測(cè)，一直缺少實(shí)際觀測(cè)證據(jù)，所以這次不少天文學(xué)家都認(rèn)為，這顆恒星或許就是傳說(shuō)中的失敗超新星。如果真是這樣的話，這顆恒星就不是消失了，而是“悄咪咪”地變成了黑洞。由于它位于 NGC 6946 星系，所以人們給它起名“N6946-BH1”。
然而有些科學(xué)家并不這么認(rèn)為：雖然可見(jiàn)光波段看不到，但是紅外波段多少不是還能看出來(lái)點(diǎn)嘛。如果真的變成了黑洞，那這些紅外線是哪來(lái)的呢？所以這顆恒星可能壓根就沒(méi)變成黑洞，也許它像參宿四變暗那樣，只是被自己噴出的物質(zhì)給擋住了而已。
好嘛，光被擋的這么嚴(yán)實(shí)，那你得噴多少物質(zhì)出來(lái)??？估計(jì)得把自己噴歇菜了吧？而且誰(shuí)說(shuō)變成黑洞就不能發(fā)射紅外線了，人家吃東西的盤(pán)子（吸積盤(pán)）不也能產(chǎn)生紅外線嘛！
雙方各有各的道理，現(xiàn)在僅憑可見(jiàn)光和近紅外的數(shù)據(jù)暫時(shí)沒(méi)法確定誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)，也許中紅外能提供些線索。于是 2023 年，科學(xué)家將 JWST 對(duì)準(zhǔn)了該恒星所在的地方。
通過(guò) JWST 的中紅外成像儀（MIRI），這次人們清楚地看到這里確實(shí)存在一個(gè)明亮的信號(hào)源。很明顯，它就是“消失”了的那顆恒星。但是這仍然不能證明這顆恒星還健在，我們還需要看輻射譜線的特征。
通過(guò)對(duì)光譜的能量分布分析，這顆恒星發(fā)出的中紅外輻射譜似乎符合塵埃被恒星紫外線照射的特征。這說(shuō)明這顆恒星可能確實(shí)還健在，只是因?yàn)榘l(fā)生了某種未知的“小爆發(fā)”，噴出的物質(zhì)把恒星光中可見(jiàn)光以下的短波遮擋了，只有部分紅外線的長(zhǎng)波輻射了出來(lái)。
但是究竟是什么樣的爆發(fā)，竟能在沒(méi)把自己炸了的同時(shí)還把自己遮擋的這么嚴(yán)實(shí)？這時(shí)研究人員在 JWST 的近紅外圖像中似乎找到了答案。
得利于 JWST 的超強(qiáng)辨析度，研究人員發(fā)現(xiàn)這個(gè)所謂的大質(zhì)量恒星可能并不是一顆恒星，而是一個(gè)三合星，也就是一個(gè)由 3 顆恒星構(gòu)成的恒星系統(tǒng)。由于之前的設(shè)備能力有限沒(méi)能分辨出來(lái)，所以人們一直把它們當(dāng)成了一顆恒星。
于是結(jié)合這個(gè)發(fā)現(xiàn)，研究人員給出了一個(gè)更加合理的猜測(cè)：導(dǎo)致這次“恒星消失”事件的可能是一種比較常見(jiàn)的現(xiàn)象 —— 恒星的合并。當(dāng)兩顆恒星即將合并時(shí)，它們各自的外層包絡(luò)會(huì)率先合并，這便導(dǎo)致了 2009 年的光度上升。此后兩顆恒星的大量物質(zhì)被拋射出來(lái)形成了大片塵埃，這些塵埃遮擋了這些恒星的可見(jiàn)光，于是我們發(fā)現(xiàn)它們消失了。如果這一猜測(cè)屬實(shí)，那么未來(lái)等塵埃散去，我們便會(huì)再次看到這些恒星。只是這個(gè)時(shí)間嘛…… 可能是幾十年、幾百年或者上千年，也可能更久。
雖然這種恒星合并的解釋看起來(lái)更為可信，但是證據(jù)上仍然不夠直接有力，所以關(guān)于該現(xiàn)象背后的真正原因目前仍然沒(méi)有定論。
既然恒星碰撞都會(huì)導(dǎo)致恒星的暫時(shí)消失，那這種天體突然消失的現(xiàn)象是否并非個(gè)例呢？
前些年，有科學(xué)家發(fā)起了一項(xiàng)被稱(chēng)為“在一個(gè)世紀(jì)的觀測(cè)中消失和出現(xiàn)的源（VASCO）”的項(xiàng)目。正如其名，該項(xiàng)目的目的就是尋找一個(gè)世紀(jì)以來(lái)突然消失或者突然出現(xiàn)的天體，然后探究其背后原因。通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比，該項(xiàng)目從過(guò)去 70 年包含 6 億個(gè)天體的數(shù)據(jù)中找出了 15 萬(wàn)個(gè)候選天體。之后他們對(duì)其中 1/10 的天體進(jìn)行了首批人工排查，然后確定了 798 顆突然消失的恒星。
“失敗的超新星”以及“恒星噴射物的遮擋”，這些推測(cè)雖然有一定的可能性，但是遠(yuǎn)不能解釋所有的天體消失現(xiàn)象。這說(shuō)明宇宙中還有許多未知等待著我們?nèi)ヌ剿鳎渲胁慌懦莻€(gè)最為吸引人的可能性 —— 更先進(jìn)的外星文明。
參考資料：
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/N6946-BH1
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/NGC_6946
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Failed_supernova
[4] https://academic.oup.com/mnras/article/508/1/1156/6372931
[5] https://arxiv.org/abs/2309.16121
[6] https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ab570f
[7] https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2022Univ....8..561V/abstract
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