很久以前，在一個遙遠的星系——確切地說是 NGC 4993——兩顆中子星發生了碰撞，併產生了壯觀的燈光秀。
在花費數十億年緩慢地互相環繞之後，這兩顆退化星在最後的時刻相互旋轉了數千次，最終以接近光速的速度撞擊在一起，很可能形成了一個黑洞。這次合併是如此劇烈，以至於震動了宇宙，以時空結構擾動的形式，即引力波的形式，發出了大約 2 億個太陽的能量。這些波從合併處像池塘上的漣漪一樣傳播開來，最終席捲了地球——並進入了我們星球首屈一指的引力波探測器，美國建造的 LIGO 和歐洲建造的 Virgo 天文臺。
然而，引力波並不是合併的唯一產物。該事件還發射了電磁輻射，即光，這標誌著天文學家首次設法捕捉到來自單一來源的引力波和光。合併發出的第一道光是短暫而耀眼的伽馬射線爆發，這很可能是美國宇航局費米伽馬射線太空望遠鏡捕捉到的黑洞的誕生之聲。幾小時後，天文學家使用地面望遠鏡探測到來自合併的更多光——所謂的“千新星”——是合併產生的碎片膨脹和冷卻時產生的。幾周來，世界各地的大部分天文學界都觀看了千新星，因為它慢慢地從視野中消失。
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當天文學家研究合併後在不同波長的光線下的餘波時，他們看到了無數重元素瞬間形成的跡象。天文學家早就預測，合併的中子星可能是形成諸如金和鈦等元素的罪魁禍首，這些富含中子的金屬已知不會在恆星中形成。他們看到的合併千新星不斷變化的光線中的大多數都與這些預測相符，儘管沒有人明確、直接地看到合併噴出任何金塊。
即使從估計的距離我們 1.3 億光年的位置觀察，該事件也是巨大、明亮和光榮的。基於中子星的稀有性——更不用說恰好合並的中子星了——我們不太可能看到這種現象在離我們更近的地方出現。但讓我們想象一下，如果我們能看到會怎樣——如果它發生在銀河系或其幾個衛星星系之一中。或者，天啊，發生在我們附近的恆星鄰域中。我們會看到什麼？它會對我們的家園世界產生什麼影響？環境、文明，甚至人類，會完好無損地出現嗎？
即時行動
儘管 LIGO 在設計上可以“聽到”中子星和黑洞等大型天體的合併，但天文學家仍然很幸運地探測到了這一特殊事件。路易斯安那州立大學 LIGO 團隊成員兼天體物理學家加布裡埃拉·岡薩雷斯表示，如果合併的距離遠三到四倍，我們將根本聽不到它。具有諷刺意味的是，LIGO 為探測遙遠黑洞合併而進行的精細調整可能會使其錯過發生在太陽系最近的鄰近恆星周圍的大型合併事件。岡薩雷斯說，來自如此附近事件的巨大而強烈的引力波“可能會[大於]我們儀器的動態範圍”。
儘管即使是兩個大型黑洞的附近合併產生的引力波也足以撼動宇宙，但由於這種震動發生在微觀尺度上，因此仍然幾乎難以察覺。（然而，如果氣體、塵埃或任何其他物質非常靠近合併的黑洞，天文學家可能會看到從落入的物質中發出的光。）岡薩雷斯說：“令我驚訝的是，你可能離黑洞碰撞如此之近，甚至近到太陽系之外，你甚至不會用肉眼注意到時空的拉伸。”“你仍然需要一個儀器才能看到或測量它。”
相比之下，我們銀河系中中子星合併產生的千新星可能會非常明顯。岡薩雷斯說，它可能會突然像一顆天空中的亮星一樣出現，LIGO 也可以清楚地探測到它。LIGO 聽到的引力波不會持續幾秒鐘，而是會持續幾分鐘，甚至幾個小時，因為中子星在最終合併之前會越旋越近。這有點像收聽現場的 Grateful Dead 即興演奏，而不是錄音室版本。（是的，為了我們的目的，我們假設這首歌是“黑暗之星”。）
然而，即使 LIGO 進行了調整，我們仍然有可能錯過看到附近中子星合併及其隨後產生的千新星的大部分光。西北大學的天文學家卡里·弗蘭克說，如此巨大而明亮的事件最終可能會被塵埃和其他恆星遮擋——至少在可見光和紅外波長下是這樣。換句話說，LIGO 和使用射電或 X 射線等波長進行觀測的望遠鏡可能會瞥見附近千新星，而光學天文學家會錯過。弗蘭克說：“過去 100 年左右，我們銀河系中至少存在一些我們完全沒有看到爆炸的超新星，我們只看到了爆炸後剩下的東西。” 而且，千新星雖然具有強大的衝擊力，但其亮度僅為典型超新星亮度的很小一部分。
不過，天文學家對銀河系內外發生的任何恆星災難的反應可能會很迅速。畢竟，超新星 1987A 的例子值得考慮。
大爆炸
顧名思義，超新星 1987A 發生在 1987 年，它在圍繞銀河系執行的一個名為大麥哲倫星雲的矮星系中展開。一顆質量約為太陽八倍的恆星自身坍塌，並將其外層氣體送入星際空間，形成一個由重元素和其他碎片組成的星雲，然後坍塌成中子星或黑洞。它仍然是天文學家在現代看到的唯一附近的超新星。
弗蘭克研究了隨後觀察超新星 1987A 的全球活動，重點關注天文學家在網際網路剛起步時如何組織和執行他們的觀測。“有人看到了一些東西，他們就向所有人發出通知，”她說。“首先發現它的人不得不打電話給他們能找到的任何人，告訴他們這件事正在發生，他們看到天空中有顆超新星離這裡非常近，”弗蘭克說。“他們發出了這些通知——信件和其他東西給人們——然後所有能去的人都會去他們的望遠鏡並指向它。”
幾個月來，世界各地的天文學家都在仔細研究這一事件，利用幾乎所有可用的望遠鏡。“每個人都想確保儘可能多[望遠鏡]注視著它，”弗蘭克說。最終，事情平靜了下來，但包括弗蘭克在內的幾位研究人員仍在 30 年後研究這顆超新星的殘骸。“對一些人來說，它改變了人生，或者至少改變了職業，”弗蘭克說。“這是那一年天文學的重大事件。”
與 LIGO 一樣，超新星 1987A 的觀測活動涉及數千名合作者。但並非所有人都分享了在科學文獻中發表的眾多研究的共同作者的榮譽。因此，沒有真正統計出有多少人參與。計算最近中子星合併的合作者要容易得多——67 篇論文中的大約 3000 名作者，或者估計佔整個天體物理學領域的 15%。
有多少天體物理學家會因超新星 1987A 這樣的另一個事件而獲得讚譽的問題，在很大程度上取決於該事件的距離有多近。例如，如果超新星 1987A 發生在離地球更近的地方——例如在附近的恆星周圍——那麼關鍵的不確定性可能不是有多少科學家觀測到了該事件，而是有多少科學家倖存了下來。
來自上方的死亡
根據 2016 年的一項研究，發生在距離地球 50 光年以內的超新星可能會對地球的生物圈構成迫在眉睫的危險——包括人類。該事件可能會向我們傾瀉如此多的高能宇宙輻射，以至於可能會引發行星大規模滅絕。研究人員已初步將過去發生的滅絕率飆升和生物多樣性驟降與假定的天體物理事件聯絡起來，並且至少在一個案例中甚至發現了附近超新星是罪魁禍首的確鑿證據。兩千萬年前，一顆距離地球 325 光年的恆星發生爆炸，向地球傾瀉了放射性鐵粒子，這些最終沉澱在深海沉積物中
在海底上。研究人員推測，該事件可能引發了冰河時代，並改變了進化和人類歷史的程序。
過去（和未來）天體災變對地球生物圈的影響的具體細節，不僅取決於它們的距離，還取決於它們的朝向。例如，超新星有時會向各個方向釋放能量，這意味著它並不總是非常定向的現象。預計黑洞合併幾乎不會發出任何輻射，因此對於附近的生物圈來說，它們出奇地良性。然而，千新星則具有不同的物理機制。中子星的半徑只有幾十公里，而不是像典型恆星那樣有幾百萬公里。當這些緻密物體合併時，它們往往會從兩極產生噴流，噴射出伽馬射線。
弗蘭克說：“它對我們來說是什麼樣子，以及它對我們產生的影響，很大程度上取決於是否有一個噴流直接指向我們。”根據千新星與地球的距離和朝向，它的噴流會在壯觀的燈光秀和災難性地剝離地球上層大氣之間走鋼絲。如果一個噴流直接指向我們，可能會發生劇烈的變化。而且我們可能不會看到它們來臨的跡象。千新星的開始是一陣伽馬射線爆發——具有極高能量的光子，根據定義，它們以光速移動，這是宇宙中任何事物能達到的最快速度。由於沒有任何東西能比它更快，這些光子會首先到達，並且毫無預警。
空間望遠鏡科學研究所的一名天文學家安德魯·弗魯赫特說：“（伽馬射線）可能做的最主要的事情是溶解臭氧層。”接下來，來自千新星的可見光會照射到我們的星球上，使天空變得耀眼發白。在光之後，會緩慢地移動著從千新星噴射出來的物質——重元素的放射性粒子，如果數量足夠多，這些粒子轟擊地球仍然會帶來致命的打擊。
當然，這是指千新星距離地球很近的情況——大約在50光年以內。在更安全的距離上，伽馬射線仍然會燒灼面對半球的臭氧層，但另一半球會被地球的本體遮蔽。“大部分輻射發生得非常快，因此一半的地球會被隱藏起來，”弗魯赫特說。仍然會有短暫的耀眼光芒。幾周內，天空中會有一顆新的恆星閃耀，然後逐漸消退，最終消失在視野中。
不可能發生
別讓這些讓你徹夜難眠。千新星是相對罕見的宇宙現象，據估計在像銀河系這樣的星系中，每1萬年才發生一次。這是因為中子星（由超新星產生）幾乎不會成對形成。通常，中子星會從其形成超新星中獲得強大的“踢力”；有時這些踢力足以將中子星完全從其星系中彈出，使其以高速無限期地在宇宙中飛馳。“當中子星誕生時，它們往往具有很高的速度。對於它們來說，在雙星系統中倖存下來並非易事，”弗魯赫特說。並且，兩個中子星在獨立形成後找到彼此併合並的機會，用缺乏更好的詞來形容，簡直是天文數字般地低。
我們銀河系中已知的雙中子星距離我們有數百萬或數十億年的時間才會合併。考慮到這些事件如此罕見，任何本地的中子星合併都會讓雷射干涉引力波天文臺（LIGO）措手不及，而且天文學家甚至可能根本看不到由此產生的千新星。但是，如果真的發生了——比如，在銀河系的衛星星系之一中——這將是奔向望遠鏡去見證一顆短暫而耀眼的新“恆星”閃爍和消退的絕佳理由。危險幾乎不存在，但回報卻是巨大的：我們這代天文學家將有他們自己的超新星1987A來進行剖析。“這是一種一生中只有幾次的機會，”弗蘭克說。因此，她說，我們需要動用全世界的的天文資源來跟蹤類似的情況。“我們必須記住，要超越最初的爆炸進行思考，”她補充道，“事情可能仍然會發生，我們必須保持警惕。”
目前，天文學家的注意力仍然集中在NGC 4993中的千新星上。然而，地球的軌道運動使太陽位於我們和遙遠的星系之間，遮擋了千新星正在消退的餘輝。當我們的視線在十二月份變得清晰時，世界上許多望遠鏡的目光將再次轉向包含合併的那一小片天空。與此同時，論文將被撰寫和發表，職業生涯得以發展，聲譽得以鞏固。科學將繼續前進，並等待——等待下一次可能瞥見千新星、中子星合併的低語，或者，如果我們幸運的話，等待全新的事物。