銀河系外驚現史上最熱重複爆炸！科學家揭密LMCN 1968-12a新星之謎

科學家首次對銀河系外的重複新星進行近紅外線分析，發現這是有史以來最熱的新星爆炸之一。這項突破性研究針對LMCN 1968-12a重複新星進行觀測，揭示了這是有記錄以來同類爆炸中最熱的一次。

LMCN 1968-12a位於大麥哲倫星系，這是銀河系附近的一個衛星星系。這顆新星是首個在銀河系外被以近紅外線研究的新星。研究人員在《皇家天文學會月刊》發表的論文中指出，除了極端高溫外，這顆新星還以其極度劇烈的爆發和獨特的化學特性著稱，這些特性與我們在銀河系內觀察到的有顯著差異。

當一顆白矮星（恆星坍縮後的殘留核心）與另一顆恆星緊密繞行時，它會從伴星吸取物質，從而引發一些相當戲劇性的天文事件。其中一種稱為新星，在拉丁語中意為「新的」。這種事件會導致天空中出現明亮的閃光，彷彿一顆新星誕生，並持續數週或數月後逐漸消失。與超新星不同，新星爆發後，原始恆星仍然存在。

在雙星系統中，白矮星從較年輕的伴星竊取氣體，累積的物質在白矮星周圍形成吸積盤。當物質到達白矮星表面並堆積時，壓力和溫度會升高到足以引發氫快速燃燒成更重元素的熱核失控反應。這種反應會產生高能爆炸，將大量物質從白矮星表面噴射出去，形成新星。當白矮星繼續從伴星吸取物質，每隔幾個月到幾年就會引發類似的短暫能量爆發，這種新星就被稱為「重複新星」。

在我們的銀河系中，觀察到的重複新星並不多，而在銀河系外發現的更是少之又少。研究新星有助於天文學家理解雙星系統的動力學以及周圍條件對這些爆發的影響。

LMCN 1968-12a是首個在銀河系外發現的重複新星。該系統於1968年被發現，由一顆白矮星和一顆紅次巨星組成。它每四年爆發一次，自1990年以來，其爆發一直被定期觀察。最近一次爆發發生在2024年8月。在爆發後的第九天和二十二天，位於智利的麥哲倫巴德望遠鏡和雙子南望遠鏡分別對LMCN 1968-12a進行了近紅外線的後續觀測。這些觀測顯示了在爆發期間被高度激發的各種元素所發出的光。

麥哲倫望遠鏡的光譜顯示，電離矽的峰值比太陽在所有波長上發出的光總和還要亮95倍。雙子望遠鏡的光譜中也觀察到了類似的矽主導現象，儘管亮度較低。研究共同作者、NOIRLab榮譽天文學家Tom Geballe表示，矽的亮度出乎意料，而缺失的峰值更是令人驚訝。研究共同作者、亞利桑那州立大學天體物理學教授Sumner Starrfield補充道：「這種意外的缺失，加上矽訊號的存在和強度，暗示了異常高的氣體溫度，我們的模型也證實了這一點。」

根據研究團隊的估計，這是有記錄以來最熱的新星之一，噴射出的氣體溫度高達540萬華氏度（300萬攝氏度）。如此極端的高溫表明，這種極度劇烈的爆發與新星周圍的條件有關。大麥哲倫星系的金屬含量比我們的銀河系低，這意味著它含有較少的比氫和氦更重的元素。這導致在白矮星表面點火前物質的積累更多，從而引發更劇烈的新星爆炸。

相比之下，在高金屬含量的系統中，重元素會改變這一過程。此外，噴射出的氣體與伴星的大氣層碰撞，產生衝擊波，使溫度升高。Starrfield預測，低金屬含量的物質會導致更強烈的新星事件，而觀測結果也證實了這一點。研究作者強調，使用像雙子南望遠鏡這樣的大型望遠鏡來研究不同星系，將增強我們對這些過程在各種化學環境中的理解。