美獲得la型超新星爆炸前身的直接證據

將形成學界解析同種超新星創建過程的新基礎

　　據美國物理學家組織網12月14日報道，美國勞倫斯伯克利國家實驗室的天文學家在風車星系內發現了超新星SN 2011fe，其距離地球僅為2100萬光年，是25年來最接近我們的la型超新星。對比之前的觀測成果，科研人員能獲取首個有關la型超新星爆炸的前身天體和爆炸后情況的直接證據。相關研究結果發表在12月15日出版的《自然》雜志上。

　　la型超新星異常明亮，是宇宙學重點研究的對象，因為它們可以被用作“標準燭光”來測算宇宙空間中的距離，因而能夠校準暗能量引起的宇宙膨脹加速。研究人員對數以千計的la型超新星進行了研究，但直至現在科學家才產生了有關它們如何爆炸及其前身天體真實面貌的學理猜測。

　　科研人員表示，他們在這顆超新星爆炸后的11個小時就發現了它，因此可以在20分鐘內計算出爆炸的確切時刻。科學家早期的觀測證實了有關la型超新星的一些物理假設，但此次觀測卻賦予了科研團隊新的認識。“作為超新星而言，它的亮度很弱，而作為新星而言又太過明亮。經過數小時的后續觀測，我們確定這是一顆十分年輕的la型超新星。”該實驗室的彼得·紐金特說。

　　超新星會在恒星死亡或白矮星從附近恒星吸入物質時出現，并在最終達到臨界點時爆炸，這種爆炸的亮度至少相當于太陽亮度的100億倍。科學家很久以前就基于亮度和光譜等創建了la型超新星的模型。這些模型假定它們的前身天體是雙星系統中稠密的小型白矮星，由碳和氧構成。白矮星的極限大小約為太陽質量的1.4倍，越過這個界限，其將不堪重負而發生引力坍縮。

　　隨著其逐漸接近極限，白矮星將出現巨大的熱核爆炸，并將碳和氧轉化為鎳等較重的元素。大部分爆炸中所顯示的光亮都源自放射性的鎳在衰變為鈷時放出的熱。這種光也來自被沖擊波所加熱的噴射物，如果這些物質與伴星相撞，其將被再次加熱，從而再度增加原有的亮度。

　　紐金特指出，很顯然，這次爆炸的超新星的前身天體是一顆白矮星。它的光譜顯示含有碳和氧，因而他們掌握了la型超新星確實起源于碳氧白矮星的首個直接證據。科研團隊也表示，這是自1986年來觀測到的最明亮也最靠近我們的天體爆炸。沖擊波僅需要幾秒便可以撕裂恒星，但在爆炸中加熱的碎片將持續發光數個小時。恒星越大，這種后續的余輝也更亮。由于他們很早就捕捉到了這顆超新星，也做了細致的觀測，因此能夠直接“約束”其前身天體的大小。

　　科學家表示，理解這些大爆炸如何創建和混合材料十分重要，因為超新星是獲取構成地球甚至我們個體的大部分元素的介質，例如，超新星就是宇宙中鐵元素的主要來源。而這顆目前離我們最近的la型超新星無疑將成為歷史上最好的研究對象，也將形成學界解析同種遙遠超新星創建過程的新基礎。