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仙女座星系恒星神秘消失,科学家揭秘:中微子导演“静默剧”

   时间:2025-07-05 20:29:49 来源:ITBEAR编辑:快讯团队 IP:北京 发表评论无障碍通道

在浩瀚的宇宙中,一场前所未有的恒星消逝事件震惊了科学界。2023年,天文学家观测到仙女座星系中的一颗大质量恒星M31-2014-DS1,在没有任何预兆的情况下,悄然从人们的视线中消失,没有爆发,没有闪光,仿佛它从未存在。

这颗恒星的故事始于2014年,当时它在红外波段突然增亮,成为天文观测的焦点。其亮度稳定持续了约1000天,但随后开始逐渐衰退,直至2019年已变得暗淡难辨。最终,在2023年的深度观测中,M31-2014-DS1彻底从可见光与红外波段中消失,留给科学家们无尽的谜团。

麻省理工学院卡夫利天体物理和空间研究所的研究团队对此进行了深入分析。他们发现,这颗恒星诞生时质量约为太阳的20倍,但在其生命末期,仅剩6.7倍太阳质量。尽管恒星周围出现了新抛出的尘埃壳,这是超新星爆发的典型特征,然而科学家们却未观测到任何可见光爆发的迹象。这一矛盾现象让传统的恒星演化理论陷入了困境。

进一步的研究揭示了一个惊人的事实:在这颗恒星消失的过程中,其98%的物质(约5个太阳质量)坍缩成了一个质量达6.5倍太阳的黑洞。整个过程没有经历超新星爆发的“回光返照”,而是直接走向了引力深渊。这一发现让科学家们意识到,恒星消亡的关键可能在于一种被称为“幽灵粒子”的基本粒子——中微子。

在超大质量恒星生命末期,当核心核燃料耗尽时,引力会引发坍缩,将电子“压入”质子形成中子,并释放出海量的中微子。这些粒子以接近光速运动,但几乎不与普通物质相互作用,因此得名“幽灵”。在正常超新星爆发中,中微子携带的能量会形成冲击波,撕裂恒星外层,产生绚烂的爆炸。然而,在M31-2014-DS1的案例中,坍缩产生的中微子未能有效传递能量,导致外层物质如潮水般回灌核心,最终形成了黑洞。

M31-2014-DS1的静默死亡并非孤例。早在2009年,距离地球2200万光年的NGC 6946星系中,一颗质量为太阳25倍的红超巨星N6946-BH1,在亮度增至太阳100万倍后,同样神秘消失于可见光谱,仅留下微弱的红外辉光。通过对27个邻近星系的长周期监测,天文学家推测,约20%-30%的大质量恒星可能以这种“失败超新星”的方式终结生命。然而,由于观测难度大,至今仅确认上述两例。

科学家们认为,这类事件多发生于初始质量为太阳18-25倍的恒星。它们的命运取决于核心坍缩时中微子与物质相互作用的微妙平衡。这一过程至今仍是天体物理学的计算难点。随着对“幽灵粒子”行为更深入的探索,科学家们正重新审视恒星演化模型,试图揭开恒星如何跨越生死边界的奥秘。

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