炸了又炸：脉动对不稳定的恒星怪圈

一颗星，炸了还在

设想一颗恒星：它炸了一次，安静几年；再炸一次，又安静几年。每一次都甩掉一层外壳，却每次都还剩个核——它没有死。

听起来像科幻，但这是理论计算里一类大质量恒星可能的结局，名字叫**脉动对不稳定**（pulsational pair-instability）。麻烦在于：到目前为止，天文学家还没有找到一个能被所有人认可的样本。我们大致知道它该怎么发生，却还没拍到清清楚楚的证据。

大质量恒星到了晚年，核心像一口高压锅。核聚变一边烧，一边靠辐射压顶住上层的重量。顶得住，星就稳；顶不住，就会塌。

**脉动对不稳定**，说的就是这口锅在临界点反复失守又反复撑住：核心塌一下，引爆一轮爆炸，把外层甩出去；甩完轻了，暂时稳住；然后重力又把剩下的部分压回去，排下一次队。

通常你给一样东西加热，它会膨胀。但在这个温度区间里，恒星核心的行为反了过来。

当核心温度升到约10亿开尔文（比太阳核心还热约六十倍），里面高能光子的能量可以超过约1.02兆电子伏——大约是可见光光子能量的百万倍。这样的光子撞上原子核时，有机会变成一对**电子和正电子**（正电子是电子的反粒子，质量相同、电荷相反）。

这对粒子几乎不提供压力。原本由光子撑着的辐射压被抽走一部分，核心就像高压锅里的蒸汽突然凝成了水：火还在烧，锅盖却开始往下陷。塌陷带来更高的温度和密度，于是氧、硅等元素被点燃，引发一次爆炸性的能量释放。这一整套机制，是**理论预言**，不是观测事实。

这类恒星的质量大致在70到140个太阳质量之间，核心（氦核）约30到65个太阳质量——不同模型给的范围略有出入。

每一次脉冲抛出的物质，速度可达每秒数千到上万公里。每秒一万公里是什么概念？绕地球赤道一圈只要四秒。

更热闹的是，后一次脉冲甩出的壳层会追上前面跑得慢的那层，撞在一起，把动能转成光。短时间内的亮度可以冲到太阳的十亿倍量级。如果这样的天体出现在银河系里，它会在夜空中亮成什么样子，谁也说不准。

脉动对不稳定炸完几次之后，通常不会把恒星彻底炸散，而是留下一个黑洞。而质量更大的恒星（约140到260个太阳质量）会经历更彻底的对不稳定超新星，整颗星被炸得一点不剩，什么都不留。

两边一夹，就出现一个推论：质量在几十到一百多倍太阳质量之间的黑洞，应该很稀少。这就是常说的“黑洞质量空隙”。

2019年，LIGO与Virgo探测到引力波事件GW190521，两个并合黑洞的质量约为85倍和66倍太阳质量，最终合成约142倍太阳质量。这个结果落在空隙附近，引发了不少讨论：它们是不是脉动对不稳定的产物？目前尚无定论，模型和统计都还不足以下结论。

观测侧的候选者也有。2016年发现的超新星SN 2016aps异常明亮，抛射物质量估计在几十个太阳质量量级，有人提出它可能和这类机制有关；更早的iPTF14hls也因为反复变亮被拿来讨论过，但争议很大。这些都还停留在“候选”和“假说推测”的层级。

回到开头那颗炸了又炸的星。它现在可能正躲在某个星系里，安静地等待下一次脉冲。下一次爆发会不会恰好被我们的望远镜逮住——或者，它更可能只留下一段引力波，在探测器里轻轻抖一下？