天文學家首次目睹恒星爆炸的“狂暴模樣”

一顆紅色超巨星發生超新星爆發的藝術圖。圖片來源：美國趣味科學網站

美國天文學家在最新一期《天體物理學雜誌》撰文指出，他們首次目睹了一顆紅巨星“瀕死”前以超新星爆發形式發生的爆炸，比研究人員此前估計的更狂暴激烈。

這顆註定要毀滅的恒星名為SN 2020tlf，離地球約1.2億光年。在最新研究中，科學家們看到了恒星爆炸時發出的明亮閃光——巨大的氣體從恒星表面爆炸出來。他們表示，這些超新星爆發前的“煙火”令人驚嘆，因為之前科學家對即將爆炸的紅色超巨星進行了多次觀測，沒有發現其發出這麼強烈的輻射。

紅色超巨星是宇宙中體積最大的恒星，其半徑是太陽的數百倍甚至一千多倍。不過，儘管紅色超巨星體積龐大，但它們既不是最亮的恒星，也不是品質最大的恒星。像太陽一樣，這些大品質恒星通過其核心元素的核聚變産生能量，但由於其非常龐大，可製造出比太陽燃燒的氫和氦重得多的元素。隨著它燃燒越來越多的大品質元素，其核心變得越來越熱，壓力也越來越大，最終能量耗盡，核心崩塌。

此前，科學家們觀測到了紅色超巨星發生超新星爆炸之前的“模樣”，也研究了這些激烈爆炸産生的後果，但迄今從未看到整個過程的實時展現。研究作者自2020年夏天開始，使用夏威夷大學天文研究所的“全景巡天望遠鏡和快速反應系統1”望遠鏡和凱克天文臺，對恒星SN 2020tlf進行了130天的觀測，首次見證了恒星實時發生超新星爆發的“狂暴模樣”。

最新研究負責人、加州大學伯克利分校韋恩·雅各布森-嘉蘭在一份聲明中説：“這是我們首次看到一顆紅色超巨星爆炸，對於我們理解大品質恒星‘瀕死’之前的行為非常重要。這些觀察結果表明，紅色超巨星的內部結構發生了重大變化，導致其在崩潰前的最後幾個月內發生了劇烈爆炸。”

科技日報電 記者劉霞