1952年三颗星星同时消失了：至今也没找到原因
1952年三颗星星同时消失了：至今也没找到原因
晚上 8:52 左右，望远镜捕捉到了三颗聚集在一起的星星，平平无奇，尽管它们在相机拍摄的图像中相当明亮。然而，到了晚上 9:45 ，望远镜再次拍摄这片天区时，这三颗星却不见了踪影。两次观测使用的波段不同，传感器不同，所以图像有轻微差别。图片来源：Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 527, Issue 3, January 2024, Pages 6312–6320根据当年帕洛玛天文台的观测性能，这三颗星的亮度至少降低到了原来的百分之一。2023 年，天文学家用更先进的望远镜观测了这片天区，还是没发现这三颗星。这意味着，帕洛玛天文台 1952 年 7 月 19 日晚 8:52 观测到的 3 颗星，亮度至少降低到了原来的万分之一。或者，它们完全消失了。疑点重重恒星会爆炸，但通常不会消失。例如超新星爆炸会瞬间摧毁一颗恒星，爆发后它的亮度也会持续衰减，但是不可能在一天内就直接消失。例如《宋史·天文志》曾记载：“至和元年五月己丑，出天关东南可数寸，岁余稍没。” 1054 年中旬爆发的天关客星（SN 1054），直到年末，亮度才有所减弱。直到今天，我们还能看到由天关客星产生的蟹状星云，以及它中心的脉冲星。这些都是超新星爆炸的遗迹，将近一千年后还能被我们观测到。但1952 年的三颗星星却在不到 50 分钟内一同消失，这很不对劲。更奇怪的是，这三颗星之间相互距离很近，不到 10 角秒。如果它们是三个独立的天体，那么意味着它们之间的距离不会超过 50 光分（光 50 分钟走过的距离），这大约是地球到太阳距离的 6 倍（ 6 个天文单位），与太阳和木星的平均距离（ 5.2 个天文单位）相当。彼此相距最多 50 光分，在我们看来距离不到 10 角秒，经过简单的几何换算，这三颗星距离我们最远不超过 2 光年相比之下，距离太阳最近的恒星在 4.2 光年之外。在天文上，这个距离近得难以置信。问题邪门到这个地步，自然要考虑一些不靠谱的答案了。有没有一种可能，这三个亮点，根本就不是天上的星星，而是地面上的因素导致的比如核试验产生的放射性尘埃。帕洛玛天文台距离美国新墨西哥州不远，那里是第一颗原子弹引爆的地方，也是后续的核试验场。上世纪 50 年代的照相底片上，也曾出现过受放射性尘埃导致的亮点，必须考虑地面因素的影响。帕洛玛天文台距离美国新墨西哥州核试验场不远。于是天文学家分析了这三颗星的轮廓。三颗星中，有一颗距离另外两颗稍远，可以和邻近的正常星对比它们的轮廓。结果发现，这三颗星的轮廓和正常的星几乎完全一致，如果是放射性尘埃造成的亮点，不可能造成这样的结果。如果是飞机、小行星这种移动较快的目标，在底片上的轮廓应该是一条直线。基本可以确定，这些亮点，就是望远镜正常成像产生的。白点为消失星的轮廓曲线，白线为正常星的轮廓曲线，可见两者基本相同。上下两图分别为东西方向的轮廓和南北方向的轮廓。图片来源：Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 527, Issue 3, January 2024, Pages 6312–6320真的是三个？或者，它们根本就不是三颗星。而是一颗星突然消失，只是因为引力透镜的影响，在我们看来形成了三颗星的像。引力可以扭曲光线，所以能产生类似透镜的效果。对于最简单的引力透镜由一个天体构成如果引力透镜恰巧位于地球和目标天体的连线上，那么引力透镜会将原本一颗星的像扭曲成一个环，这也叫爱因斯坦环；如果引力透镜稍有偏离，那么只会形成两个亮度相近的像。两个像中间或许还有一个像，但是要弱得多。图片正中存在一个引力透镜（透镜本体位于图片正中，未在图片中标注），引力透镜背后的点光源（青色圆）从引力透镜背后横穿时，我们只能看到被扭曲的像，也就是白色部分。图片来源：wikipedia如果想要形成三个亮度相近的像，那么引力透镜的结构应该非常特殊才对，例如是多个黑洞，或者是一团不均匀的暗物质。同时，在这个复杂引力透镜的影响下，三个像的光路长度相差不能超过 50 光分，否则我们就不能看到三个亮点同时消失了。这个猜想来源于《皇家天文学会月刊》（MNRAS）上的一篇论文。值得注意的是，论文作者觉得这个引力透镜太过复杂，只给出了粗略的限制条件，感兴趣的读者可以自己计算这个引力透镜的结构，再发一篇论文。只有猜测就算真的存在这么复杂的引力透镜，最关键的问题还没有回答恒星只会爆炸，不会突然消失，那这颗星究竟是怎么在一个小时内就消失不见的？事实上，如果实际消失的星只有一颗，那么我们能找到很多相似的例子。VASCO项目（Vanishing & Appearing Sources during a Century of Observations，百年观测中消失与出现的源）在统计过去 70 年中，有多少颗星突然消失了。2019 年，他们在《天文学报》（AJ）上发表论文，表示大约有100个源毫无依据地消失了，根本找不到可靠的解释。没有靠谱的解释，就真的只能猜了。难道是快速射电暴（FRB）的光学对应体？快速射电暴是在射电波段的一种天文现象，能在数毫秒内爆发出巨大能量。这种毫秒级别的天文现象，对应的光学现象也确实有可能持续时间小于一个小时。但是相关数据不足，我们目前难以验证这个猜想。今年5月，一篇在《物理评论快报》（PRL）上发表的论文给出了一个新的可能这些突然消失的星可能变成了黑洞。研究团队研究了银河系边缘的双星系统VFTS 243，它由一颗恒星和一个黑洞组成。一般认为，其中的黑洞应该是由超新星爆发产生的，超新星爆炸时的冲击会改变双星的轨道，使其变成椭圆。但是在VFTS 243中，双星轨道偏心率仅有0.017，接近正圆，这与传统的超新星模型不符。经过进一步的计算、模拟，研究团队提出，VFTS 243 中的黑洞可能是由大质量恒星直接坍缩形成的。论文指出，恒星死亡时，如果核心质量在10倍太阳质量以上，就有可能直接坍缩成黑洞。一颗明亮的恒星，就这样突然消失了。VFTS 243艺术想象图。图片来源：ESOL. Calçada CC BY 4.0没有超新星爆发，静悄悄地突然消失，这或许能回答VASCO项目的疑问，也或许是1952年三颗消失星星的答案。所以，1952年这三颗星究竟是怎么消失的？目前看来，比较有可能的解释是，这三颗星其实只是一颗星，地球观测到的三颗星，其实是由一个复杂的引力透镜产生的像。至于那一颗星为什么突然消失？它有可能是FRB的光学对应体，也有可能是一颗黑洞悄无声息地诞生。但这依然只是猜测，尚没有论文验证。参考文献[1]Beatriz Villarroel et al 2020 AJ 159 8 Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 527, Issue 3, January 2024, Pages 6312–6320,. Rev. Lett. 132, 191403 ...
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