宇宙中的恆星都會以其獨特的方式演繹著生命的輪迴。通常，當一顆恆星的質量達到太陽的八倍以上時，它將在生命的盡頭以超新星爆發的方式，壯烈地結束自己的旅程。超新星爆發的過程非常劇烈，發出的光可以照亮其所在的整個星系，並持續幾個月之久。然而，天文學家最近發現了一顆恆星，跳過了超新星爆發的步驟，直接坍縮成了一個黑洞。

悄悄消失的恆星

這顆不走尋常路的恆星名為M31-2014-DS1 ，位於250萬光年之遙的仙女座星系中。

2014年，恆星M31-2014-DS1被天文學家注意到，它在中紅外線波段開始變亮。在接下來的1000天裡，它的亮度保持穩定。但隨後，在2016年至2019年的另一個1000天裡，它的亮度急劇下降。

到了2023年，它徹底從望遠鏡的視野中消失，光學和近紅外線成像都無法找到它的身影。

研究人員認為，這顆恆星在誕生時質量大約是太陽的20倍，但在生命的最後階段，只剩下約6.7個太陽的質量。觀測也表明， M31-2014-DS1正被一個新近才拋射出的塵埃殼所包圍，這符合超新星爆炸的特徵，但沒有證據表明發生了光學爆發。

研究人員相信，他們可能目睹了一次「失敗超新星」的恆星坍縮現象。

恆星的歸宿

恆星為何會經歷這樣的命運呢？這要從恆星的燃燒機制說起。

恆星透過核融合反應將氫轉化為氦，同時釋放出巨大的能量。當它們的氫燃料耗盡時，氦元素會繼續聚變成更重的元素，直到鐵元素。

當恆星的核心充滿無法反應的鐵元素時，核融合反應無法持續，恆星內無法繼續產生足夠的能量對抗其外層物質的引力，導致恆星開始向內坍縮。

在大多數情況下，這種坍縮會觸發一場劇烈的超新星爆發，釋放出巨大的能量，並可能留下一個中子星或黑洞。然而，在某些情況下，它可能無法觸發超新星爆發，而是直接塌縮成一個黑洞，這就是所謂的「失敗超新星」，恆星M31-2014-DS1就是如此。

M31-2014-DS1的消失提供了一個難得的機會，讓科學家得以窺探這種罕見的現象。目前相關研究的論文已經於10月18日發表在arXiv「預印本」網站。

不唯一的「失敗」超新星

「失敗」或疑似「失敗」的超新星通常很難被發現，這是因為它們悄然隱密痕跡，似乎什麼也沒有發生。而超新星則不同，其亮度極高並突然出現在天空中，因此很難錯過，古代天文學家就記錄下了多起超新星事件。

不過， M31-2014-DS1並不是天文學家們唯一發現的這類天體。

2009年，天文學家們曾發現另一顆被確認的「失敗」超新星。它是一顆位於NGC6946星系（也被稱為「煙火星系」）中的超紅巨星，被命名為N6946-BH1 ，質量約相當於25個太陽。在消失後，它只留下了微弱的紅外線發光。它的亮度在2009年一度劇增到100萬倍太陽亮度，但到了2015年，透過光學觀測已經無法看到它。

科學家曾使用LBT大型雙筒望遠鏡觀測了27個臨近星系，尋找其中悄悄消失的大質量恆星。結果表明，有20%至30%的大質量恆星可能會以「失敗」的超新星方式終結。然而， M31-2014-DS1和N6946-BH1是目前少數被確認的觀測結果。