宇宙中，大質(zhì)量恒星的終結往往伴隨著超新星爆發(fā)的璀璨光芒，照亮整個星系，最終留下中子星或黑洞作為“遺骸”。然而，美國加州理工學院的研究團隊卻捕捉到了一顆不走尋常路的恒星——M31-2014-DS1，它未經(jīng)歷超新星爆發(fā)，便悄然坍縮成了黑洞，為天文學界帶來了新的震撼。

這顆位于仙女座星系、距離地球256萬光年的恒星，其“最后時光”被望遠鏡詳細記錄。從2014年開始，它的紅外輻射突然異常增亮，仿佛在生命盡頭奮力掙扎；然而，僅僅兩年后的2016年，其亮度便急劇下跌，整個變暗過程不足一年，速度之快超乎常規(guī)恒星演化規(guī)律。到了2022-2023年，這顆恒星在可見光和近紅外波段幾乎消失無蹤，僅在中紅外波段留下微弱信號，亮度跌至原先的十分之一。

研究團隊通過對比十余年的觀測數(shù)據(jù)和理論模擬，揭開了這顆恒星消失的奧秘：其核心發(fā)生了引力坍縮，直接形成了黑洞，連超新星爆發(fā)的環(huán)節(jié)都省略了。正常情況下，大質(zhì)量恒星耗盡核燃料后，核心會先坍縮成中子星，隨后爆發(fā)產(chǎn)生的激波將外層物質(zhì)拋射出去，形成超新星爆發(fā)。但如果激波力量不足，無法拋射外層物質(zhì)，這些物質(zhì)便會回落至中子星，使其“增重”后進一步坍縮，最終形成黑洞。M31-2014-DS1的觀測數(shù)據(jù)，首次為這一理論提供了確鑿證據(jù)。

更有趣的是，恒星外層的對流運動在這場“無聲坍縮”中扮演了關鍵角色。核心坍縮后，外層的高溫氣體并未直接墜入黑洞，而是在對流作用下劇烈翻騰，阻擋了內(nèi)層物質(zhì)的“下墜”。內(nèi)層物質(zhì)只能繞著黑洞慢慢旋轉(zhuǎn)，逐漸被吸入。據(jù)估算，最終僅有約1%的恒星包層物質(zhì)掉進了黑洞，其余物質(zhì)則在宇宙中慢慢耗散。

這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了恒星死亡的新方式，還讓天文學家重新審視了十年前的一個“宇宙疑案”。研究團隊回顧了2009年發(fā)現(xiàn)的NGC 6946-BH1恒星，它也曾出現(xiàn)異常變亮后消失的特征，此前一直是個未解之謎。如今，結合M31-2014-DS1的研究，可以確認它同樣直接坍縮成了黑洞。這意味著，這種“不爆炸直接成黑洞”的恒星，可能并非宇宙中的個例，而是一類此前被忽略的恒星死亡形式。據(jù)推測，或許有20%-30%的大質(zhì)量恒星會以這種方式終結生命。

這一發(fā)現(xiàn)之所以讓天文界沸騰，不僅因為它驗證并完善了大質(zhì)量恒星坍縮成黑洞的理論模型，還為解開黑洞起源的謎題提供了關鍵線索。此前，人類對黑洞的形成大多基于理論推測，而這次則是“全程觀測”，相當于拿到了恒星變黑洞的“高清錄像”。更重要的是，新生黑洞周圍的塵埃碎屑會發(fā)出數(shù)十年的紅外輻射，為天文學家提供了長期研究的機會。未來，借助韋布空間望遠鏡等先進設備，科學家可以對這類天體持續(xù)監(jiān)測，建立起恒星黑洞形成的“觀測基準”。

在宇宙的浩瀚舞臺上，M31-2014-DS1的消失或許只是微不足道的一幕，但對人類來說，卻是探索宇宙規(guī)律的一大步。它讓我們認識到，宇宙的精彩遠超出理論想象，恒星的死亡不止有“煙花綻放”，還有“悄然落幕”。隨著天文觀測技術的不斷進步，或許未來還會發(fā)現(xiàn)更多宇宙的“小驚喜”，讓我們對恒星演化、黑洞形成的認識更加深入。