科学家们首次观察到恒星和黑洞之间“缺失的环节”

在宏伟的第一次中，我们终于有了产生中子星的恒星过程的直接观测证据，并且黑洞.

从附近星系中爆炸的超新星中，天文学家观察到具有这种致密物体特征的东西的出现。目前尚不清楚是哪种，中子星或黑洞，但这一发现最终证实了大质量恒星的核心坍缩产生了宇宙中最密集的物体，在恒星物质的壮观爆炸中。

恒星质量的黑洞和中子星被认为是类似过程的结果。

在其寿命的尽头，一颗恒星耗尽了维持聚变所需的燃料，这是让它保持燃烧的过程。有一系列有些复杂的事件，但最终，这颗恒星会喷射出它的外部物质;核心不再受到聚变向外压力的支撑，在重力作用下坍缩，成为一个超致密的物体（对于最多星星，无论如何）。

该物体的性质取决于它的质量。小于八个太阳的恒星会产生一颗白矮星，这是太阳本身的最终预测命运。

如果前体恒星的质量大约是太阳质量的8到30倍，那么核心就会坍缩成一颗中子星，质量约为2.3个太阳质量。

质量最大的恒星，超过30个太阳质量的恒星，成为恒星质量的黑洞。

然而，我们对这一过程的理解很大程度上是基于对后果的观察。例如，银河系中的中子星从它们出生的超新星爆炸的残余物中发光，例如著名的螃蟹脉冲星（下文），或Vela 脉冲星（一脉冲星是中子星的一种）。

我们还没有在银河系中看到过超新星几个世纪以来.即使我们有，我们也可能看不到剩下的东西。最近最接近的超新星，我们看到的一颗恒星1987年在大麦哲伦星云中爆炸，中心有太多的尘埃，以至于我们看不到推测在里面的核心残余物。更不用说观察数百万光年外的超新星结果的挑战了。

或者我们是这么想的。超新星SN 2022jli于去年首次被发现，在一个名为NGC 157的螺旋星系中爆炸，距离地球仅7500万光年。由于我们对这一过程知之甚少，科学家们立即被吸引住了，将望远镜转向NGC 157，观察超新星在随后的几天、几周和几个月内变亮、达到峰值和消退。

这通常是一个平滑的过程，导致褪色的光线曲线几乎是一条均匀的线。

但是 SN 2022jli 做了一件非常奇怪的事情。在达到顶峰之后，它并没有均匀地褪色，而是亮度会周期性地变化。在科学家追踪它的200天里，每12.4天，这颗超新星就会变亮，但会逐渐变暗。

“这是第一次，”贝尔法斯特女王大学的天体物理学家托马斯·摩尔（Thomas Moore）领导的团队写道。去年发表的一篇论文，“在超新星光曲线中，已经检测到了在许多周期中重复的周期性振荡。

现在，由以色列魏茨曼科学研究所的天体物理学家陈平领导的第二个团队已经找到了原因。

天文学家认为，大多数恒星都不是孤独的，而是有伴星的。SN 2022jli恒星可能也有一个双星伴星——一颗在超新星中幸存下来的伴星，并与现在爆炸的物体一起留在轨道上。

Chen和他的同事们在超新星发生的地方发现了伽马辐射的爆发和氢的运动。他们的分析发现，亮度的变化可能是由SN 2022jli残骸和伴星之间的相互作用引起的。当SN 2022jli喷射出其外部物质时，它用氢气膨胀了伴星。

在爆炸之后，这两个物体的轨道将致密的核心残余物带入同伴的蓬松大气层，在那里它吞噬了一堆氢气。当这些氢气落到残余物上时，它会升温，产生辉光。

研究人员不知道该物体是黑洞还是中子星。但他们相信这是其中之一。这意味着SN 2022jli是天文学家能够实时观测到致密物体出现的第一颗超新星。

这是数十年观察、分析和理论的结晶。从这一点上看，我们对黑洞和中子星的了解只会越来越强。

“我们的研究就像通过收集所有可能的证据来解决一个难题，”陈 说.“所有这些排列的碎片都通向真相。”

该研究已发表在自然界.

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