天文學家獲取雙星爆炸結果圖像 | 路透社

華盛頓，7月2日（路透社）——恆星爆炸，即所謂的超新星，是一種極其劇烈的天文現象。通常涉及質量超過太陽八倍以上的恆星，當其核燃料耗盡時會發生核心坍縮，從而引發一次強大爆炸。

但一種更為罕見的超新星類型涉及另一種恆星——被稱為白矮星的恆星餘燼——以及雙重爆炸。研究人員首次利用位於智利的歐洲南方天文台甚大望遠鏡，獲得了這類超新星的影像證據。

廣告 · 繼續滾動連續爆炸摧毀了一顆質量與太陽相當的白矮星，該白矮星位於距離地球約16萬光年的劍魚座方向，處於銀河系附近的星系大麥哲倫雲中。一光年是光在一年內傳播的距離，約為9.5萬億公里。

圖像顯示了爆炸發生約300年後的場景，可以看到兩層同心鈣元素殼層向外擴散。

這種被稱為Ia型超新星的爆炸，可能涉及一顆白矮星與其近距離軌道伴星——另一顆白矮星或富含氦的特殊恆星——在所謂雙星系統中的相互作用。

廣告 · 繼續滾動主白矮星通過其引力開始從其伴星吸積氦氣。在某一時刻，白矮星表面的氦會變得如此熾熱和密集，以至於發生爆燃，產生衝擊波壓縮並點燃恆星內部核心，從而引發第二次爆炸。

“什麼都不剩了。白矮星被完全摧毀了，“澳大利亞新南威爾士大學堪培拉分校的天體物理學博士生、本週三發表在《自然·天文學》雜誌上的研究主要作者普里揚·達斯説道。

“兩次爆炸之間的時間間隔基本上是由氦爆炸從恆星一極傳播到另一極所需的時間決定的。這大約只需要兩秒鐘，“該研究的合著者、澳大利亞國立大學堪培拉分校的訪問科學家、天體物理學家伊沃·塞滕扎爾説。

在最常見的超新星類型中，爆炸的巨大恆星殘餘會以密集的中子星或黑洞的形式留下。

研究人員使用了甚大望遠鏡的多單元光譜探測器（MUSE）來繪製超新星結果中不同化學元素的分佈。圖像中鈣以藍色顯示——外環由第一次爆炸引起，內環由第二次爆炸引起。

這兩層鈣殼代表了"雙引爆機制的完美證據”，達斯説。

“我們可以稱之為法醫天文學——這是我發明的術語——因為我們正在研究恆星的遺骸以瞭解導致其死亡的原因，“達斯説。

質量不超過太陽八倍的恆星似乎註定會變成白矮星。它們最終會燃燒掉所有用作燃料的氫。重力導致它們在"紅巨星"階段坍縮並爆炸其外層，留下一個緊湊的核心——白矮星。絕大多數白矮星不會作為超新星爆炸。

儘管科學家們早已知道Ia型超新星的存在，但直到現在才首次獲得這種雙重爆發的清晰視覺證據。Ia型超新星在天體化學中具有重要意義，因為它們會鍛造出鈣、硫、鐵等較重元素。

“這對理解銀河系化學演化至關重要，包括行星和生命的基本構成要素，“達斯説道。

在最新的超新星遺蹟觀測中，還發現了一個硫元素外殼。

鐵是地球行星構成的關鍵成分，當然也是人體紅細胞的組成部分。

除了科學價值外，這張圖像還具有美學意義。

“這太美了，“賽滕扎爾説。“我們正在見證恆星死亡時元素的誕生過程。宇宙大爆炸只產生了氫、氦和鋰。而在這裏，我們看到鈣、硫或鐵是如何產生並散播回宿主星系的，這是物質的宇宙循環。”

((聖保羅編輯部翻譯))

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