歐洲超大望遠鏡捕捉「雙重爆炸」超新星遺骸 破解宇宙未解之謎

歐洲南方天文臺（ESO）透過超大望遠鏡（VLT）觀測到超新星遺跡SNR 0509-67.5，這個僅有300-350年歷史的年輕Ia型超新星遺骸，其特殊結構證明星體經歷了罕見的「雙重爆炸」過程。

這張由VLT搭載的MUSE儀器拍攝的影像，清晰呈現了數百年前爆發的超新星遺跡SNR 0509-67.5。影像中藍色區域顯示的鈣元素分佈形成兩個同心殼層，正是雙重爆炸的直接證據。圖片來源：ESO / Das等人 / Noll等人

澳洲新南威爾斯大學博士生普里揚·達斯解釋：「當類似太陽的恆星耗盡核燃料後，會形成緻密的白矮星。這類天體可能引發天文學家所稱的Ia型超新星爆炸。」

「我們對宇宙膨脹的認知主要建立在這些超新星觀測基礎上，它們更是地球上鐵元素的主要來源——包括人類血液中的鐵質。」

「儘管如此重要，科學界長期以來對觸發其爆炸的確切機制仍爭論不休。」

所有Ia型超新星理論都始於雙星系統中的白矮星。當白矮星與伴星距離足夠近時，會持續吸取對方物質。主流理論認為，白矮星會不斷累積物質直至達到臨界質量（錢德拉塞卡極限），繼而引發單次爆炸。

但最新研究顯示，至少部分Ia型超新星更可能是由「雙重爆炸」機製造成。VLT拍攝的SNR 0509-67.5影像證實了這個假說：白矮星在未達臨界質量前，就可能透過兩階段爆炸過程形成超新星。

在替代模型中，白矮星周圍會形成不穩定的氦氣層，首先引發外層爆炸。這道衝擊波會向內傳遞，最終觸發星核的第二次爆炸，形成完整的超新星事件。

海德堡理論研究所天文學家伊沃·賽騰扎爾博士指出：「研究結果明確顯示，白矮星遠在達到錢德拉塞卡質量極限前就可能爆炸，證實『雙重爆炸』機制確實存在於自然界中。」

研究團隊透過VLT的MUSE光譜儀，在SNR 0509-67.5中發現了理論預測的雙層鈣結構，這為Ia型超新星的形成機制提供了關鍵證據。達斯興奮表示：「這不僅解決了長期懸而未決的科學謎題，更展現了壯觀的宇宙奇景。」

這項突破性研究成果已發表於《自然天文學》期刊，為超新星研究開啟新篇章。

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參考文獻：P. Das et al. Calcium in a supernova remnant as a fingerprint of a sub-Chandrasekhar-mass explosion. Nat Astron, published online July 2, 2025; doi: 10.1038/s41550-025-02589-5