大質量恆星生命結束之謎揭示

科技日報記者 張夢然

《自然》20日的論文報告了一次罕見的宇宙事件：一顆大質量恆星在超新星爆發時，“自曝”其內部結構，從而向人們揭示了大質量恆星生命結束之謎。該研究對恆星演化提供了新見解，證實了對恆星臨近生命末期結構的預測。

在天文學領域，大質量恆星一直是研究重點。這類恆星通常可以達到太陽質量的幾十倍甚至上百倍，但目前對於這一類恆星“誕生”與“終結”的研究，依然存在一些理論分歧。

人們預測，生命末期的大質量恆星會形成由不同元素組成的殼狀結構，較重的元素預計會更靠近核心。但這些層很難被觀察到，因為超新星爆發通常會混合這些層。

美國西北大學研究人員此次報告了他們對超新星2021yfj的觀察。其前身恆星似乎已剝離了大多數外層，超新星爆發揭示了其內部恆星層。研究人員觀察到一個厚且大質量的富含硅和硫的殼，在超新星爆發前不久被原恆星排出。但他們還檢測到了氦，這有些出乎意料，因為人們認為較輕的元素會在超新星較早階段失去。

研究人員提出，恆星暴露出的內部結構，挑戰了現有關於大質量恆星質量損失和剝離機制的理論，並提出這可能涉及一種罕見的機制。

在同時發表的新聞與觀點文章中，天文學家認為這項發現“直接證實了理論預測的恆星殼結構，一直延伸到富含硅和硫的層”。