科技日報記者 張佳欣
天文學家首次觀測到恒星經歷“雙次引爆”走向滅亡的證據。通過使用歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡觀測超新星SNR 0509-67.5的遺跡，一個國際團隊在這顆已逝恒星的殘骸中發(fā)現了獨特的結構模式，證實它曾經歷兩次爆炸。這項發(fā)現為人們理解宇宙中最劇烈的爆炸現象之一提供了全新視角。相關論文2日發(fā)表在《自然·天文學》雜志上。
大多數超新星源自大質量恒星死亡的劇烈過程，而其中一種關鍵類型，即Ia型超新星，起源于看似平凡的天體——白矮星。白矮星是類似太陽這樣的恒星耗盡核燃料后留下的致密殘核，通常不再進行核聚變。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堪培拉分校博士研究生普里亞姆·達斯表示，白矮星的爆炸在天文學中至關重要。人們對宇宙膨脹的認識很大程度上依賴Ia型超新星，它們也是地球鐵元素的主要來源，包括人類血液中的鐵。然而，這種超新星的精確引爆機制至今仍是未解之謎。
傳統(tǒng)觀點認為，白矮星在吸積伴星物質后，當質量接近“錢德拉塞卡極限”時會發(fā)生一次性爆炸。但近年來，有研究提出，一些Ia型超新星或許并未達到極限質量，而是通過“氦氣層先爆—核心再爆”的方式提前引爆。
這一次，團隊終于捕捉到了這種機制的明確視覺證據：Ia型超新星確實可能通過“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”的氦氣，氦氣層在壓力作用下先行爆炸，產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)整個超新星事件。
此前，科學家僅在理論上預測，這種機制會在爆炸遺跡中留下特有“指紋”，即兩個相互獨立的鈣元素殼層，但始終未能找到確鑿證據。而這次，研究團隊在SNR 0509-67.5中看到了這種結構。這一結果表明，白矮星可能在未達到理論極限質量前就已爆炸。
團隊表示，這項發(fā)現不僅推動了超新星爆炸機制的研究，也讓科學家得以窺見宇宙劇變的內部細節(jié)。
