巨型恆星塌縮黑洞前 噴發物質量超乎想像

記者林育如／編譯

最新天文研究發現，宇宙中質量超過太陽百倍的超大質量恆星，在短暫生命週期內會「嘔吐」出遠超過過去預期的大量物質，這一過程對黑洞的形成與宇宙演化具有深遠影響。

根據《SPACE》報導，研究團隊指出，這些「宇宙搖滾巨星」級的恆星，壽命僅數百萬年甚至更短，遠低於太陽的百億年壽命。它們在生命末期會產生極為強勁的恆星風，將外層物質如颶風般拋向太空。這些強風不僅影響恆星本身的演化，也為周遭環境注入新元素，成為新恆星與生命基礎的來源。

團隊以大麥哲倫星系的「蜘蛛星雲」為例，首次直接觀測到質量超過太陽百倍的恆星。這些恆星多屬於罕見的Wolf-Rayet型（WNh），表面溫度高達攝氏4萬至5萬度，遠高於標準理論預測。研究人員將觀測數據與理論模型結合，調整恆星質量流失的「配方」，發現只有大幅增強恆星風的模型，才能準確重現觀測到的現象。

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研究還揭示，像蜘蛛星雲中最重的R136a1恆星（質量達太陽230倍），可能來自單一巨型恆星的誕生，或是兩顆大質量恆星合併而成。這一發現挑戰了過去對恆星質量上限的認知。

強烈的恆星風也直接影響黑洞的最終質量。由於大量物質在恆星生命末期被拋出，最終形成的黑洞質量會比過去預期更小。這有助於解釋為何中等質量黑洞（約太陽100至1萬倍）在宇宙中極為罕見。新模型顯示，只有在強風條件下，才能產生與觀測一致的黑洞族群，並解釋雙黑洞合併產生重力波的現象。

研究團隊強調，這項成果目前主要針對大麥哲倫星系的特殊環境，未來將擴展至不同化學組成的星系，進一步驗證模型的普遍性。這不僅有助於預測黑洞族群，也將推動對宇宙演化與生命起源的理解。

資料來源：SPACE

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