很久以前，在一个遥远的星系——确切地说是 NGC 4993——两颗中子星发生了碰撞，并产生了壮观的灯光秀。
在花费数十亿年缓慢地互相环绕之后，这两颗退化星在最后的时刻相互旋转了数千次，最终以接近光速的速度撞击在一起，很可能形成了一个黑洞。这次合并是如此剧烈，以至于震动了宇宙，以时空结构扰动的形式，即引力波的形式，发出了大约 2 亿个太阳的能量。这些波从合并处像池塘上的涟漪一样传播开来，最终席卷了地球——并进入了我们星球首屈一指的引力波探测器，美国建造的 LIGO 和欧洲建造的 Virgo 天文台。
然而，引力波并不是合并的唯一产物。该事件还发射了电磁辐射，即光，这标志着天文学家首次设法捕捉到来自单一来源的引力波和光。合并发出的第一道光是短暂而耀眼的伽马射线爆发，这很可能是美国宇航局费米伽马射线太空望远镜捕捉到的黑洞的诞生之声。几小时后，天文学家使用地面望远镜探测到来自合并的更多光——所谓的“千新星”——是合并产生的碎片膨胀和冷却时产生的。几周来，世界各地的大部分天文学界都观看了千新星，因为它慢慢地从视野中消失。
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当天文学家研究合并后在不同波长的光线下的余波时，他们看到了无数重元素瞬间形成的迹象。天文学家早就预测，合并的中子星可能是形成诸如金和钛等元素的罪魁祸首，这些富含中子的金属已知不会在恒星中形成。他们看到的合并千新星不断变化的光线中的大多数都与这些预测相符，尽管没有人明确、直接地看到合并喷出任何金块。
即使从估计的距离我们 1.3 亿光年的位置观察，该事件也是巨大、明亮和光荣的。基于中子星的稀有性——更不用说恰好合并的中子星了——我们不太可能看到这种现象在离我们更近的地方出现。但让我们想象一下，如果我们能看到会怎样——如果它发生在银河系或其几个卫星星系之一中。或者，天啊，发生在我们附近的恒星邻域中。我们会看到什么？它会对我们的家园世界产生什么影响？环境、文明，甚至人类，会完好无损地出现吗？
即时行动
尽管 LIGO 在设计上可以“听到”中子星和黑洞等大型天体的合并，但天文学家仍然很幸运地探测到了这一特殊事件。路易斯安那州立大学 LIGO 团队成员兼天体物理学家加布里埃拉·冈萨雷斯表示，如果合并的距离远三到四倍，我们将根本听不到它。具有讽刺意味的是，LIGO 为探测遥远黑洞合并而进行的精细调整可能会使其错过发生在太阳系最近的邻近恒星周围的大型合并事件。冈萨雷斯说，来自如此附近事件的巨大而强烈的引力波“可能会[大于]我们仪器的动态范围”。
尽管即使是两个大型黑洞的附近合并产生的引力波也足以撼动宇宙，但由于这种震动发生在微观尺度上，因此仍然几乎难以察觉。（然而，如果气体、尘埃或任何其他物质非常靠近合并的黑洞，天文学家可能会看到从落入的物质中发出的光。）冈萨雷斯说：“令我惊讶的是，你可能离黑洞碰撞如此之近，甚至近到太阳系之外，你甚至不会用肉眼注意到时空的拉伸。”“你仍然需要一个仪器才能看到或测量它。”
相比之下，我们银河系中中子星合并产生的千新星可能会非常明显。冈萨雷斯说，它可能会突然像一颗天空中的亮星一样出现，LIGO 也可以清楚地探测到它。LIGO 听到的引力波不会持续几秒钟，而是会持续几分钟，甚至几个小时，因为中子星在最终合并之前会越旋越近。这有点像收听现场的 Grateful Dead 即兴演奏，而不是录音室版本。（是的，为了我们的目的，我们假设这首歌是“黑暗之星”。）
然而，即使 LIGO 进行了调整，我们仍然有可能错过看到附近中子星合并及其随后产生的千新星的大部分光。西北大学的天文学家卡里·弗兰克说，如此巨大而明亮的事件最终可能会被尘埃和其他恒星遮挡——至少在可见光和红外波长下是这样。换句话说，LIGO 和使用射电或 X 射线等波长进行观测的望远镜可能会瞥见附近千新星，而光学天文学家会错过。弗兰克说：“过去 100 年左右，我们银河系中至少存在一些我们完全没有看到爆炸的超新星，我们只看到了爆炸后剩下的东西。” 而且，千新星虽然具有强大的冲击力，但其亮度仅为典型超新星亮度的很小一部分。
不过，天文学家对银河系内外发生的任何恒星灾难的反应可能会很迅速。毕竟，超新星 1987A 的例子值得考虑。
大爆炸
顾名思义，超新星 1987A 发生在 1987 年，它在围绕银河系运行的一个名为大麦哲伦星云的矮星系中展开。一颗质量约为太阳八倍的恒星自身坍塌，并将其外层气体送入星际空间，形成一个由重元素和其他碎片组成的星云，然后坍塌成中子星或黑洞。它仍然是天文学家在现代看到的唯一附近的超新星。
弗兰克研究了随后观察超新星 1987A 的全球活动，重点关注天文学家在互联网刚起步时如何组织和执行他们的观测。“有人看到了一些东西，他们就向所有人发出通知，”她说。“首先发现它的人不得不打电话给他们能找到的任何人，告诉他们这件事正在发生，他们看到天空中有颗超新星离这里非常近，”弗兰克说。“他们发出了这些通知——信件和其他东西给人们——然后所有能去的人都会去他们的望远镜并指向它。”
几个月来，世界各地的天文学家都在仔细研究这一事件，利用几乎所有可用的望远镜。“每个人都想确保尽可能多[望远镜]注视着它，”弗兰克说。最终，事情平静了下来，但包括弗兰克在内的几位研究人员仍在 30 年后研究这颗超新星的残骸。“对一些人来说，它改变了人生，或者至少改变了职业，”弗兰克说。“这是那一年天文学的重大事件。”
与 LIGO 一样，超新星 1987A 的观测活动涉及数千名合作者。但并非所有人都分享了在科学文献中发表的众多研究的共同作者的荣誉。因此，没有真正统计出有多少人参与。计算最近中子星合并的合作者要容易得多——67 篇论文中的大约 3000 名作者，或者估计占整个天体物理学领域的 15%。
有多少天体物理学家会因超新星 1987A 这样的另一个事件而获得赞誉的问题，在很大程度上取决于该事件的距离有多近。例如，如果超新星 1987A 发生在离地球更近的地方——例如在附近的恒星周围——那么关键的不确定性可能不是有多少科学家观测到了该事件，而是有多少科学家幸存了下来。
来自上方的死亡
根据 2016 年的一项研究，发生在距离地球 50 光年以内的超新星可能会对地球的生物圈构成迫在眉睫的危险——包括人类。该事件可能会向我们倾泻如此多的高能宇宙辐射，以至于可能会引发行星大规模灭绝。研究人员已初步将过去发生的灭绝率飙升和生物多样性骤降与假定的天体物理事件联系起来，并且至少在一个案例中甚至发现了附近超新星是罪魁祸首的确凿证据。两千万年前，一颗距离地球 325 光年的恒星发生爆炸，向地球倾泻了放射性铁粒子，这些最终沉淀在深海沉积物中
在海底上。研究人员推测，该事件可能引发了冰河时代，并改变了进化和人类历史的进程。
过去（和未来）天体灾变对地球生物圈的影响的具体细节，不仅取决于它们的距离，还取决于它们的朝向。例如，超新星有时会向各个方向释放能量，这意味着它并不总是非常定向的现象。预计黑洞合并几乎不会发出任何辐射，因此对于附近的生物圈来说，它们出奇地良性。然而，千新星则具有不同的物理机制。中子星的半径只有几十公里，而不是像典型恒星那样有几百万公里。当这些致密物体合并时，它们往往会从两极产生喷流，喷射出伽马射线。
弗兰克说：“它对我们来说是什么样子，以及它对我们产生的影响，很大程度上取决于是否有一个喷流直接指向我们。”根据千新星与地球的距离和朝向，它的喷流会在壮观的灯光秀和灾难性地剥离地球上层大气之间走钢丝。如果一个喷流直接指向我们，可能会发生剧烈的变化。而且我们可能不会看到它们来临的迹象。千新星的开始是一阵伽马射线爆发——具有极高能量的光子，根据定义，它们以光速移动，这是宇宙中任何事物能达到的最快速度。由于没有任何东西能比它更快，这些光子会首先到达，并且毫无预警。
空间望远镜科学研究所的一名天文学家安德鲁·弗鲁赫特说：“（伽马射线）可能做的最主要的事情是溶解臭氧层。”接下来，来自千新星的可见光会照射到我们的星球上，使天空变得耀眼发白。在光之后，会缓慢地移动着从千新星喷射出来的物质——重元素的放射性粒子，如果数量足够多，这些粒子轰击地球仍然会带来致命的打击。
当然，这是指千新星距离地球很近的情况——大约在50光年以内。在更安全的距离上，伽马射线仍然会烧灼面对半球的臭氧层，但另一半球会被地球的本体屏蔽。“大部分辐射发生得非常快，因此一半的地球会被隐藏起来，”弗鲁赫特说。仍然会有短暂的耀眼光芒。几周内，天空中会有一颗新的恒星闪耀，然后逐渐消退，最终消失在视野中。
不可能发生
别让这些让你彻夜难眠。千新星是相对罕见的宇宙现象，据估计在像银河系这样的星系中，每1万年才发生一次。这是因为中子星（由超新星产生）几乎不会成对形成。通常，中子星会从其形成超新星中获得强大的“踢力”；有时这些踢力足以将中子星完全从其星系中弹出，使其以高速无限期地在宇宙中飞驰。“当中子星诞生时，它们往往具有很高的速度。对于它们来说，在双星系统中幸存下来并非易事，”弗鲁赫特说。并且，两个中子星在独立形成后找到彼此并合并的机会，用缺乏更好的词来形容，简直是天文数字般地低。
我们银河系中已知的双中子星距离我们有数百万或数十亿年的时间才会合并。考虑到这些事件如此罕见，任何本地的中子星合并都会让激光干涉引力波天文台（LIGO）措手不及，而且天文学家甚至可能根本看不到由此产生的千新星。但是，如果真的发生了——比如，在银河系的卫星星系之一中——这将是奔向望远镜去见证一颗短暂而耀眼的新“恒星”闪烁和消退的绝佳理由。危险几乎不存在，但回报却是巨大的：我们这代天文学家将有他们自己的超新星1987A来进行剖析。“这是一种一生中只有几次的机会，”弗兰克说。因此，她说，我们需要动用全世界的的天文资源来跟踪类似的情况。“我们必须记住，要超越最初的爆炸进行思考，”她补充道，“事情可能仍然会发生，我们必须保持警惕。”
目前，天文学家的注意力仍然集中在NGC 4993中的千新星上。然而，地球的轨道运动使太阳位于我们和遥远的星系之间，遮挡了千新星正在消退的余辉。当我们的视线在十二月份变得清晰时，世界上许多望远镜的目光将再次转向包含合并的那一小片天空。与此同时，论文将被撰写和发表，职业生涯得以发展，声誉得以巩固。科学将继续前进，并等待——等待下一次可能瞥见千新星、中子星合并的低语，或者，如果我们幸运的话，等待全新的事物。