科技日?qǐng)?bào)記者 張佳欣

天文學(xué)家首次觀測(cè)到恒星經(jīng)歷“雙次引爆”走向滅亡的證據(jù)。通過(guò)使用歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)超新星SNR 0509-67.5的遺跡，一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)在這顆已逝恒星的殘骸中發(fā)現(xiàn)了獨(dú)特的結(jié)構(gòu)模式，證實(shí)它曾經(jīng)歷兩次爆炸。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為人們理解宇宙中最劇烈的爆炸現(xiàn)象之一提供了全新視角。相關(guān)論文2日發(fā)表在《自然·天文學(xué)》雜志上。

大多數(shù)超新星源自大質(zhì)量恒星死亡的劇烈過(guò)程，而其中一種關(guān)鍵類型，即Ia型超新星，起源于看似平凡的天體——白矮星。白矮星是類似太陽(yáng)這樣的恒星耗盡核燃料后留下的致密殘核，通常不再進(jìn)行核聚變。但在特定條件下，它們可引發(fā)劇烈的超新星爆炸。

論文第一作者、澳大利亞新南威爾士大學(xué)堪培拉分校博士研究生普里亞姆·達(dá)斯表示，白矮星的爆炸在天文學(xué)中至關(guān)重要。人們對(duì)宇宙膨脹的認(rèn)識(shí)很大程度上依賴Ia型超新星，它們也是地球鐵元素的主要來(lái)源，包括人類血液中的鐵。然而，這種超新星的精確引爆機(jī)制至今仍是未解之謎。

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，白矮星在吸積伴星物質(zhì)后，當(dāng)質(zhì)量接近“錢德拉塞卡極限”時(shí)會(huì)發(fā)生一次性爆炸。但近年來(lái)，有研究提出，一些Ia型超新星或許并未達(dá)到極限質(zhì)量，而是通過(guò)“氦氣層先爆—核心再爆”的方式提前引爆。

這一次，團(tuán)隊(duì)終于捕捉到了這種機(jī)制的明確視覺(jué)證據(jù)：Ia型超新星確實(shí)可能通過(guò)“雙次引爆”形成。在這一模型中，白矮星首先在表面堆積了一層從伴星“偷來(lái)”的氦氣，氦氣層在壓力作用下先行爆炸，產(chǎn)生的沖擊波隨后引發(fā)白矮星核心的第二次爆炸，從而觸發(fā)整個(gè)超新星事件。

此前，科學(xué)家僅在理論上預(yù)測(cè)，這種機(jī)制會(huì)在爆炸遺跡中留下特有“指紋”，即兩個(gè)相互獨(dú)立的鈣元素殼層，但始終未能找到確鑿證據(jù)。而這次，研究團(tuán)隊(duì)在SNR 0509-67.5中看到了這種結(jié)構(gòu)。這一結(jié)果表明，白矮星可能在未達(dá)到理論極限質(zhì)量前就已爆炸。

團(tuán)隊(duì)表示，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)不僅推動(dòng)了超新星爆炸機(jī)制的研究，也讓科學(xué)家得以窺見(jiàn)宇宙劇變的內(nèi)部細(xì)節(jié)。