天文学领域迎来一项突破性发现：科学家首次完整记录到大质量恒星未经历超新星爆发，而是直接坍缩形成黑洞的全过程。这一发现为理解恒星演化末期行为提供了全新视角，相关研究发表于国际权威学术期刊《科学》杂志，标志着人类对黑洞形成机制的认识迈入新阶段。
研究团队聚焦于仙女座星系中一颗编号为M31-2014-DS1的恒星，该星体距离地球约250万光年。通过整合美国国家航空航天局NEOWISE项目及多台地面、空间望远镜自2005年至2023年的观测数据，科研人员发现这颗恒星在2014年出现红外辐射异常增强现象，两年后亮度急剧下降，整个变暗过程不足一年。至2022-2023年期间，该恒星在可见光与近红外波段几乎消失，仅在中红外波段保留微弱信号，亮度仅为巅峰时期的十万分之一。
对比理论模型与观测数据后，研究团队确认该恒星核心经历了引力坍缩并直接形成黑洞。传统理论认为，大质量恒星燃料耗尽后，核心会先坍缩为中子星，通过中微子爆发产生激波引发超新星爆炸。但新发现表明，当激波能量不足以抛射外层物质时，回落物质将迫使中子星继续坍缩，最终形成黑洞。此次观测首次为这种"失败超新星"路径提供了直接证据。
研究还发现恒星外层对流运动在此过程中发挥关键作用。核心坍缩后，外层高温气体通过对流维持剧烈运动，形成物质坠入黑洞的屏障。内层物质则沿黑洞视界外围做缓慢圆周运动，仅有约1%的恒星包层物质最终被黑洞吞噬，其余物质在漫长时空中逐渐消散。这种物质吸积模式与传统认知中的黑洞"贪婪吞噬"形象形成鲜明对比。
基于新发现，研究团队重新评估了十年前观测到的NGC 6946-BH1恒星，确认其同样属于直接坍缩形成黑洞的天体。这两颗恒星的光变曲线具有相似特征：先经历亮度骤增，随后在短时间内急剧变暗，最终仅在中红外波段保留微弱热辐射。科学家推测这类天体可能代表着一类此前未被充分认识的恒星死亡方式，约占大质量恒星终结方式的10%-20%。
该成果在天文界引发强烈反响。专家指出，新生黑洞周围尘埃碎屑发出的红外辐射可持续数十年，这为观测研究提供了宝贵窗口。随着韦布空间望远镜等新一代天文设备的投入使用，科学家有望对更多类似天体进行长期跟踪监测，逐步建立恒星坍缩形成黑洞的观测标准体系，解开更多关于宇宙极端天体的奥秘。
