一颗大质量恒星在生命末期并未如预期般爆发为超新星，而是悄然坍缩成黑洞——这一颠覆传统认知的天文现象，近日由国际天文学团队通过持续十余年的观测首次完整捕捉。研究证实，位于仙女座星系的恒星M31-2014-DS1在耗尽核燃料后，核心直接坍缩为黑洞，未经历剧烈爆炸过程，为恒星演化理论提供了关键实证。
该恒星距离地球约250万光年，研究团队整合了2005年至2023年间美国国家航空航天局NEOWISE项目及多台地面、空间望远镜的观测数据。数据显示，其红外辐射自2014年起异常增强，2016年亮度骤降，整个变暗过程不足一年。至2022-2023年，该恒星在可见光与近红外波段几乎消失，仅在中红外波段残留微弱信号，亮度仅为巅峰时期的十万分之一。
通过对比理论模型与观测数据，科学家推断，恒星核心在引力作用下直接坍缩成黑洞，未触发超新星爆炸。传统理论认为，大质量恒星耗尽燃料后，核心先形成中子星，并通过中微子爆发产生激波，抛射外层物质形成超新星。但若激波能量不足，外层物质将回落至中子星，促使其进一步坍缩为黑洞。此次观测首次为这一过程提供了直接证据。
研究还发现，恒星外层的对流运动在此过程中起关键作用。核心坍缩后，外层高温气体通过对流持续剧烈运动，阻碍物质直接坠入黑洞；内层物质则沿黑洞外围缓慢旋转，逐渐被吸入。据估算，仅有约1%的恒星物质最终落入黑洞，其余部分在漫长时间内缓慢耗散。这一机制解释了为何观测中未发现大规模物质抛射现象。
基于新发现，团队重新分析了十年前另一颗具有类似光变特征的恒星NGC 6946-BH1，确认其同样属于“直接坍缩为黑洞”的天体。这两颗恒星可能代表了一类此前未被充分认识的恒星死亡方式，挑战了传统超新星爆发作为大质量恒星终结唯一路径的认知。相关成果发表于《科学》杂志，标志着人类对恒星终结与黑洞形成机制的理解迈入新阶段。
