天文學領域迎來一項突破性發現：科學家首次完整記錄到大質量恒星未經歷超新星爆發，而是直接坍縮形成黑洞的全過程。這一發現為理解恒星演化末期行為提供了全新視角，相關研究發表于國際權威學術期刊《科學》雜志，標志著人類對黑洞形成機制的認識邁入新階段。
研究團隊聚焦于仙女座星系中一顆編號為M31-2014-DS1的恒星，該星體距離地球約250萬光年。通過整合美國國家航空航天局NEOWISE項目及多臺地面、空間望遠鏡自2005年至2023年的觀測數據，科研人員發現這顆恒星在2014年出現紅外輻射異常增強現象，兩年后亮度急劇下降，整個變暗過程不足一年。至2022-2023年期間，該恒星在可見光與近紅外波段幾乎消失，僅在中紅外波段保留微弱信號，亮度僅為巔峰時期的十萬分之一。
對比理論模型與觀測數據后，研究團隊確認該恒星核心經歷了引力坍縮并直接形成黑洞。傳統理論認為，大質量恒星燃料耗盡后，核心會先坍縮為中子星，通過中微子爆發產生激波引發超新星爆炸。但新發現表明，當激波能量不足以拋射外層物質時，回落物質將迫使中子星繼續坍縮，最終形成黑洞。此次觀測首次為這種"失敗超新星"路徑提供了直接證據。
研究還發現恒星外層對流運動在此過程中發揮關鍵作用。核心坍縮后，外層高溫氣體通過對流維持劇烈運動，形成物質墜入黑洞的屏障。內層物質則沿黑洞視界外圍做緩慢圓周運動，僅有約1%的恒星包層物質最終被黑洞吞噬，其余物質在漫長時空中逐漸消散。這種物質吸積模式與傳統認知中的黑洞"貪婪吞噬"形象形成鮮明對比。
基于新發現，研究團隊重新評估了十年前觀測到的NGC 6946-BH1恒星，確認其同樣屬于直接坍縮形成黑洞的天體。這兩顆恒星的光變曲線具有相似特征：先經歷亮度驟增，隨后在短時間內急劇變暗，最終僅在中紅外波段保留微弱熱輻射。科學家推測這類天體可能代表著一類此前未被充分認識的恒星死亡方式，約占大質量恒星終結方式的10%-20%。
該成果在天文界引發強烈反響。專家指出，新生黑洞周圍塵埃碎屑發出的紅外輻射可持續數十年，這為觀測研究提供了寶貴窗口。隨著韋布空間望遠鏡等新一代天文設備的投入使用，科學家有望對更多類似天體進行長期跟蹤監測，逐步建立恒星坍縮形成黑洞的觀測標準體系，解開更多關于宇宙極端天體的奧秘。
