天文学家近日观测到一次不同寻常的超新星爆发，这次事件不仅标志着一颗高度演化的大质量恒星走向终结，还可能记录下了一对黑洞双星诞生前的关键阶段。

插图展示了从宇宙大爆炸中喷涌而出的炽热暗物质螺旋状结构 （图片来源：京都大学/前田圭一）

研究团队利用位于夏威夷莫纳克亚天文台的8.2米昴星团望远镜，以及位于日本的晴明望远镜，对编号为SN 2022esa的超新星进行了持续观测。该超新星位于距离地球约3.2亿光年的星系2MFGC 13525中。

观测结果显示，这次爆发的前身恒星极有可能是一颗沃尔夫–拉叶星。这类恒星质量巨大、温度极高、亮度极强，通常已经剥离了外层氢包层，处于恒星演化的末期阶段，被认为是形成黑洞的重要前身天体。

真正引起研究人员注意的，并不仅是爆炸本身，而是这颗超新星在最终崩塌前表现出的异常行为。数据显示，在爆炸前后，超新星的亮度曾进入一个持续约一个月的相对稳定阶段。这种清晰而稳定的状态并不常见。

进一步分析后，研究人员提出，这种现象很可能源自一个具有周期性的物理过程。他们推测，在最终爆炸发生前，该系统可能每年都会经历一次类似的爆发或物质相互作用，从而在光变曲线中留下规律性的特征。

这种稳定的周期性行为，几乎只能在双星系统中产生。这意味着，这颗沃尔夫–拉叶星在走向毁灭之前，并不是孤立存在的。它的伴星要么已经是一颗黑洞，要么是一颗同样质量巨大的恒星，而这颗恒星在未来也极有可能通过超新星爆发坍缩成黑洞。

无论是哪种情况，这个系统的最终结局都指向同一个结果：形成一对相互绕转的黑洞双星。

京都大学的研究团队负责人前田圭一指出，大质量恒星的终极命运、黑洞的形成机制，以及黑洞双星的起源，都是现代天文学中的核心问题。他表示，这次对SN 2022esa的观测，为理解大质量恒星如何一步步演化为黑洞双星，提供了一个此前少有的直接线索。

研究人员同时强调，这项成果也体现了不同类型望远镜协同工作的价值。晴明望远镜具备快速响应和高机动性的优势，能够及时捕捉爆发现象的变化，而昴星团望远镜则凭借其高灵敏度，提供了精细而可靠的观测数据。两者结合，使研究团队得以完整追踪这一瞬变事件的演化过程。

研究团队表示，未来这种协同观测模式有望在更多超新星和其他天文瞬变事件中发挥作用，从而帮助科学家更系统地理解恒星爆炸、黑洞诞生以及双黑洞系统的形成过程。

相关研究成果已于去年11月发表在《物理评论快报》杂志上。