在浩瀚的宇宙中，恒星的生與死一直是天文學家們探索的熱點話題。近日，天文學家們發現了一顆位於仙女星系（M31）的恒星M31-2014-DS1，它似乎打破了我們對恒星生命周期的傳統認知，跳過了壯觀的超新星爆炸階段，直接演變成了一個黑洞。這一發現無疑為我們的宇宙認知增添了新的謎團。
M31-2014-DS1的故事始於2014年，當時天文學家們註意到這顆恒星在中紅外（MIR）波段突然變亮。在接下來的三年裏，它的亮度保持穩定，但隨後在2016年至2019年間急劇減弱，最終在2023年的深光學和近紅外成像觀測中徹底消失。這一奇特的現象引起了天文學家的極大興趣。
根據觀測數據，M31-2014-DS1誕生時的初始品質約為20個太陽品質，而在其生命末期，品質減少到了約6到7個太陽品質。現有的天文物理學理論認為，這種品質大小的恒星都會發生超新星爆發，核心部份則會形成一顆中子星。而原始品質超過30顆太陽品質的超大恒星，才會變成黑洞。
很顯然，這顆恒星很特殊。盡管它周圍被最近形成的塵埃殼所包圍，這與超新星爆發後的環境相符，但天文學家們並未觀測到任何光學波段的爆發跡象。這意味著，這顆恒星似乎在沒有經歷超新星爆炸的情況下，直接塌縮形成了一個黑洞。
超新星是恒星生命周期中的一場壯觀而復雜的事件。當一顆大品質恒星的核心耗盡燃料後，它會發生塌縮。在塌縮過程中，核心內部的密度變得極大，以至於電子與質子結合，產生中子和微中子。這個過程被稱為中子化，它會產生一股強大的微中子爆發。這些微中子中的一部份會將能量沈積到周圍的恒星物質中，形成激波。這個微中子激波在恒星內部傳播時，如果能量足夠大，就會引發一場劇烈的爆炸，即超新星爆發。
然而，在M31-2014-S1的情況下，微中子激波並未能成功引發爆炸。相反，恒星的核心繼續塌縮，最終形成了一個黑洞。這並非孤例，天文學家們還發現了另一顆類似的恒星N6946-BH，也經歷了失敗的超新星過程。目前的數據顯示，大約有20%到30%的大品質恒星會以這種失敗的超新星形式結束自己的生命。
盡管我們已經對超新星有了相當深入的了解，但M31-2014-DS1和N6946-BH的發現仍然挑戰了我們的認知。為什麽有些恒星無法引發超新星爆炸？微中子激波在什麽條件下會失效？這些問題仍然需要天文學家們進一步的研究和探索。
M31-2014-DS1的奇異之旅為我們揭示了宇宙中恒星演化的復雜性。它提醒我們，盡管我們已經取得了許多成就，但在探索宇宙奧秘的道路上，仍然有許多未知等待我們去發現。讓我們繼續前行，用好奇和智慧去揭開宇宙的面紗吧！
訊息來源： 【中國國家天文】雜誌11月26日報道【科學家發現一顆恒星沒有出現超新星爆發，直接變成了黑洞】
