科学家发现理论预测的巨型恒星爆炸证据，揭秘宇宙最震撼的爆发奇观！
编者按：在浩瀚宇宙的深邃舞台上，恒星的生死轮回往往以壮丽的超新星爆发告终，留下中子星或黑洞等致密残骸。然而，最新研究揭示了一种颠覆认知的极端现象：某些质量巨大的恒星在死亡时，可能通过一种名为“对不稳定性超新星”的罕见爆炸，将自己彻底湮灭，不留下任何痕迹。这项发表于《自然》杂志的研究，通过分析黑洞合并产生的引力波数据，间接捕捉到了这种“宇宙级烟花”存在的证据。它不仅挑战了我们对恒星演化的传统理解，更展现了宇宙中物质与能量转换的极致暴力美学。下面，让我们一同走进这场关于“彻底毁灭”的星际之谜。
华盛顿4月3日电：超新星——恒星的爆炸性死亡——总是剧烈的，它将物质抛射到太空中，同时通常留下一个致密的恒星残骸，如中子星或黑洞。但宇宙中涉及最大恒星的一些超新星可能威力如此巨大，以至于身后绝对空无一物。
自20世纪60年代以来，科学家们就从理论上推测了这些超强超新星的存在，如今在一项涉及黑洞和时空涟漪（即引力波）的研究中，找到了支持它们的证据——尽管是间接的。
根据澳大利亚莫纳什大学天体物理学博士生、本周三发表在《自然》杂志上的这项研究的主要作者童辉（音）的说法，预计此类超新星会发生在最巨大的恒星中——那些质量大约是太阳140到260倍的恒星。
童辉说：“尽管它们质量巨大，但寿命相对较短，大约只有几百万年。相比之下，太阳将存在约100亿年，所以这些恒星燃烧殆尽的速度大约快一千倍——就像一场巨大的烟花，剧烈而短暂地燃烧，然后爆炸。”
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一定质量的大恒星爆炸后，会留下中子星，这是一种致密的坍缩恒星核心。一些更大的恒星爆炸后，则会留下黑洞，这是一种密度极高的天体，其引力强大到连光都无法逃脱。黑洞保留了原始恒星的一部分质量，其余部分则被抛射到太空中。
在这项研究中，研究人员梳理了153对黑洞的数据，这些黑洞的质量是根据它们发出的引力波得知的，然后从中分离出了通过早期两个较小黑洞合并而形成的黑洞。
研究人员随后发现，在太阳质量约44倍到116倍之间，存在一个黑洞的“缺失区间”，他们称之为“禁区”。
他们表示，这种缺失或许可以这样解释：那些最大的恒星——原本预期会留下处于该质量区间的黑洞——反而在寿命终结时，被一种罕见的爆炸，即“对不稳定性超新星”彻底摧毁，没有留下任何痕迹。
“对不稳定性超新星是恒星死亡中最剧烈、最具爆炸性的类型之一，”多伦多大学加拿大理论天体物理研究所的天体物理学家、该研究的合著者玛雅·菲什巴赫说。
菲什巴赫说：“在大多数情况下，大质量恒星会形成黑洞。恒星质量越大，形成的黑洞就越重。”——直到恒星达到某个质量阈值，超过这个阈值，其爆炸性死亡的物理规律决定了不会留下任何恒星残骸。
这些巨大的恒星起初的演化方式与其他大质量恒星相似，燃烧氢和氦，并形成一个主要由碳和氧构成的大核心。为了保持核心稳定，需要在向内的重力压力和向外的能量释放之间取得平衡——对于这些恒星来说，向外释放的是高能光子，即构成光的粒子。
但在这些恒星内部的极端高温下，一些光子会转化为被称为电子和正电子的亚原子粒子对，从而削弱了有助于维持核心稳定的向外压力。这些粒子对及其引起的不稳定性，正是这类超新星名称的由来。
“核心变得不稳定，导致失控的坍缩，然后是剧烈的热核爆炸，将恒星彻底炸开，”童辉说。
菲什巴赫表示，尽管这些超新星在六十年前就被首次预测出来，“但它们很罕见，难以发现和识别。”
科学家们已经观测到一种被称为“极亮超新星”的恒星爆炸，它可能是对不稳定性超新星的候选者。这些爆炸的亮度可以超过太阳的100亿倍。但就目前而言，这项研究提供的证据，可能是迄今为止关于对不稳定性超新星存在的最有力暗示。
童辉说：“我们本质上是在利用某种看不见的东西——黑洞——作为宇宙中一些最明亮爆炸的记录。”
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