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利用NASA NEOWISE任务档案数据及其他空间与地面观测台数据，天文学家识别出大质量恒星坍缩为黑洞的最清晰观测记录——这一事件曾被理论预测，但此前罕见观测到。
大质量恒星生命末期可能因不稳定而膨胀，亮度随人类可观测时间尺度发生明显变化。多数情况下，这类恒星以明亮超新星爆发终结，因光度极高而易被探测。但并非所有濒死恒星都会爆发：理论认为部分大质量恒星无法产生成功的超新星爆发，当核心坍缩时，外层物质会回落向内，直接形成黑洞。不过这类“失败超新星”难以探测，因能量特征微弱，仅表现为恒星从视野中“消失”。
哥伦比亚大学天文学家Kishalay De及其团队利用NEOWISE的长期红外档案观测，在邻近仙女座星系搜索变星时，发现异常超巨星M31-2014-DS1。2014年该恒星中红外亮度上升，2017至2022年间，光学亮度下降约1万倍（已不可探测）、总亮度下降约10倍。哈勃太空望远镜及大型地面望远镜的后续观测仅发现近红外波段下极暗的红色遗迹，表明恒星被大量尘埃遮蔽，仅余数年前明亮超巨星的残影。
研究人员将这些观测解释为失败超新星催生恒星级黑洞的直接证据。“该恒星剧烈且持续的变暗极为罕见，说明超新星未爆发，核心直接坍缩为黑洞。”De博士表示，“长期以来，这类质量的恒星被认为都会以超新星爆发终结，但它未爆发的事实说明，相同质量恒星可能成功爆发也可能失败——或因濒死恒星内部引力、气体压力与强冲击波的混沌相互作用所致。”
De博士团队还识别出另一颗可能遭遇相同命运的大质量恒星NGC 6946-BH1，这为理解“失败超新星坍缩为黑洞后外层物质去向”带来关键突破。核心因素是对流——恒星内部巨大温差的产物：中心物质极热，Ť..
抛射物质远离黑洞周围热物质时逐渐冷却，原子与分子结合易形成尘埃；尘埃遮蔽绕黑洞的热气体，自身被加热并产生可观测的红外亮度上升，这种残留红光在恒星消失后可持续数十年。“吸积速率远慢于恒星直接坍缩的情况，”Flatiron研究所Andrea Antoni表示，“对流物质具有角动量，会绕黑洞形成圆化轨道——原本数月至一年即可回落的物质，需耗时数十年，因此亮度更高，原恒星变暗的延迟也更长。”
该研究成果论文本周发表于国际顶级期刊《科学》（Science）。
