驚人發現!恆星竟能「二次爆炸」形成超新星
天文學家首次捕捉到一顆恆星經歷兩次爆炸的驚人現象。透過最新拍攝的影像,研究人員發現一顆約300年前爆發的超新星,可能源自白矮星的雙重爆炸過程。這項突破性發現已發表於《自然天文學》期刊。
超新星通常是恆星生命終結的標誌。但像太陽這類中型恆星,也可能以劇烈爆炸結束生命。當這類恆星耗盡氫燃料時,它們會拋棄外層物質,只留下核心形成緻密的白矮星。這些天體體積僅如地球般大小,卻擁有接近太陽的質量。
研究共同作者、澳洲新南威爾斯大學天體物理學家普里揚·達斯解釋,單獨存在的白矮星會逐漸冷卻成黑暗殘骸。但若與伴星形成雙星系統,白矮星可能演變成Ia型超新星。達斯指出,白矮星會不斷吸收伴星物質,導致密度持續增加。
未參與研究的匹茲堡大學天體物理學家卡萊斯·巴登尼斯表示,後續過程仍是未解之謎。其中一種理論認為,白矮星吸收物質直到接近「錢德拉塞卡極限」(約太陽質量的1.4倍)時,就會變得不穩定而引發大爆炸。
然而達斯團隊透過智利甚大望遠鏡拍攝到的高解析度影像,發現了令人費解的現象:在16萬光年外的大麥哲倫星系中,一個超新星殘骸竟呈現雙層鈣質結構。巴登尼斯強調,這用單次爆炸理論難以解釋,卻完美符合「雙重引爆」理論的預測。
該理論認為白矮星會先竊取氦氣形成易燃外層,在遠低於錢德拉塞卡極限時就引發第一次爆炸,產生的震波再觸發更劇烈的第二次爆炸,形成觀測到的雙層結構。巴登尼斯形容這項發現如同找到了證實雙重爆炸理論的「確鑿證據」。
達斯補充說明,並非所有Ia型超新星都以此方式形成。有趣的是,儘管形成途徑多樣,這類超新星卻總是呈現驚人一致的亮度,使其成為測量宇宙距離的「標準燭光」。2011年諾貝爾物理學獎就曾表彰利用此特性發現宇宙加速膨脹的研究。
深入了解這些宇宙爆炸的起源,可能有助解開Ia型超新星亮度如此穩定的奧秘。這項發現為恆星演化理論開闢了新的研究方向。