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宇宙之谜:ESO望远镜捕捉到一颗巨大恒星的消失

恒星,宇宙导语:天文学家已经发现矮星系中不存在不稳定的大质量恒星。科学家认为,这可能表明恒星的亮度降低了,部分被灰尘遮盖了。另一种解释是,恒星坍缩成黑洞而没有产生超新星。

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天文学家利用欧洲南方天文台的超大望远镜(VLT)发现了矮星系中不存在不稳定的大质量恒星。科学家认为,这可能表明恒星的亮度降低了,部分被灰尘遮盖了。另一种解释是,恒星坍缩成黑洞而没有产生超新星。爱尔兰都柏林三一学院的团队负责人兼博士学位学生安德鲁·艾伦说:“如果是真的,这将是对这种以这种方式终结生命的巨型恒星的首次直接发现。”

在2001年至2011年之间,天文学家的各个小组研究了位于金曼矮星系中的神秘大质量恒星,他们的观察表明,该恒星处于演化的后期。艾伦和他在爱尔兰,智利和美国的合作者希望了解更多有关巨大恒星如何终结生命的信息,而金曼矮星中的天体似乎是理想的目标。但是,当他们在2019年将ESO的VLT指向遥远的星系时,他们再也找不到该恒星的叙事特征。“相反,我们惊讶地发现这颗星星不见了!” 艾伦说,他领导了一项研究,该研究今天发表在《皇家天文学会月刊》上。

金曼矮星系位于水瓶座星座约7500万光年,距离天文学家们看不到它的各个恒星太远,但它们可以探测到其中一些星系的特征。从2001年到2011年,银河系发出的光线始终显示出证据,证明它拥有一颗“发光的蓝色可变”恒星,其亮度比太阳高250万倍。这种类型的恒星是不稳定的,偶尔会出现光谱和亮度的剧烈变化。即使发生了这些变化,发光的蓝色变量仍然留下了科学家可以识别的特定痕迹,但团队2019年收集的数据中却没有这些痕迹,这使他们想知道这颗恒星发生了什么。艾伦说:“如此庞大的恒星消失而又不产生明亮的超新星爆炸,将是非常不寻常的。”

该小组于2019年8月首先同时使用VLT的四台8米望远镜将ESPRESSO仪器转向恒星。但是他们找不到以前指向发光恒星存在的迹象。几个月后,该小组又在ESO的VLT上尝试了X射手仪,但再次没有发现该恒星的痕迹。

都柏林三一学院的团队成员Jose Groh说:“我们可能已经检测到本地宇宙中质量最大的恒星之一,它正在缓慢地进入深夜。” “如果不使用强大的ESO 8米望远镜,其独特的仪器以及在爱尔兰最近加入ESO之后达成的迅速使用这些能力的情况下,我们的发现是不可能的。” 爱尔兰于2018年9月成为ESO成员国。

然后,研究小组转而使用位于智利阿塔卡马沙漠的ESO VLT上的X-shooter和UVES仪器以及其他地方的望远镜收集的较旧数据。“ ESO科学档案馆使我们能够查找和使用在2002年和2009年,”参与这项研究的智利ESO的天文学家Andrea Mehner说。“从天文学和仪器的角度来看,2002年高分辨率UVES光谱与我们在2019年与ESO最新的高分辨率光谱仪ESPRESSO的观察结果的比较特别具有启发性。”

旧数据表明,金曼矮星中的恒星可能经历了强烈的爆发期,该爆发期可能会在2011年后的某个时候结束。像这样的夜光蓝色可变恒星在其生命过程中很容易经历巨大的爆发,从而导致恒星质量损失率飙升,其光度急剧增加。

根据他们的观察和模型,天文学家对这颗恒星的消失和缺少超新星提出了两种解释,与这种可能的爆发有关。爆发可能导致发光的蓝色变量转换为发光程度较低的恒星,该恒星也可能部分被灰尘隐藏。另外,研究小组说,这颗恒星可能已经坍塌成一个黑洞,而没有产生超新星爆炸。这将是一件罕见的事件:我们目前对大质量恒星如何死亡的了解表明,大多数恒星以超新星生命终结。

需要进一步的研究来确定这颗星到底是什么命运。ESO的超大型望远镜(ELT)计划于2025年开始运行,它将能够分辨诸如金曼矮人之类的遥远星系中的恒星,从而有助于解决诸如此类的宇宙之谜。

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