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黑洞、中子星起源，首获得超新星变致密天体直接观测证据

黑洞、中子星是全宇宙密度最大的已知天体，迄今我们也掌握超新星形成黑洞或中子星大量线索，只可惜没有直接观测证据。直到最近天文学家分析超新星 SN 2022jli 事件后，首度获得大质量恒星经历超新星爆炸后与黑洞、中子星形成的直接关联证据。

一颗大质量恒星生命抵达终点，会在自身引力作用下迅速崩溃，引发称为超新星的剧烈爆炸。天文学家认为，大质量恒星经历这场爆炸后会剩下超致密核心或紧凑残余物，根据恒星质量大小，残余物可能是中子星或黑洞。

科学家已掌握许多暗示此一系列事件的线索，比如在 1,000 年前恒星爆炸留下的蟹状星云中发现 1 颗中子星，但我们从未见过超新星爆炸诞生致密天体的实时过程。

2022 年 5 月，南非业余天文学家 Berto Monard 在距离 7,500 万光年的附近星系 NGC 157 旋臂中发现超新星 SN 2022jli，吸引魏兹曼科学研究所、贝尔法斯特女王大学 2 个不同团队的注意力，利用甚大望远镜（VLT）与新技术望远镜（NTT）观察超新星爆炸后果，首度直接找到它留下的致密物体证据。

多数超新星亮度在爆炸后会随时间流逝而逐渐消失，即爆炸“光曲线”会平稳逐渐下降。但 SN 2022jli 行为非常奇特，它的整体亮度下降并不平稳，而是每 12 天左右上下振荡一次。

2 个团队都认为，出现 SN 2022jli 的系统存在不只 1 颗恒星才能解释此行为，其中 1 颗恒星在伴星爆炸后仍顽强活下来，现在两者持续相互绕转。

SN 2022jli 超新星事件所处系统有另一颗恒星相互绕旋。（Source：欧洲太空总署）

随着研究人员收集更多数据，他们发现系统氢气周期性运动、伽马射线爆发，将所有线索放在一起比较得出结论，当伴星与超新星爆炸期间抛出的物质相互作用，其富含氢的大气层变得比平时更加蓬松。然后爆炸留下的致密物体在轨道上快速穿过伴星大气层会窃取氢气，于自身周围形成热物质盘，这种周期性的物质窃取行为释放大量能量，导致观测亮度定期变化。

虽然研究团队无法观察到来自致密天体本身的光，但能量吸积行为只能是来自一颗看不见的中子星或黑洞。未来若新研究证实此系统黑洞或中子星的存在，便能进一步解开致密天体确切性质、此系统的结局走向。

两篇论文分别发表在《自然》（Nature）、《天文物理期刊通讯》（The Astrophysical Journal Letters）期刊。