你能想象一顆恒星的死亡不是“一次性”的嗎?
最近,天文學家通過歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡(VLT),捕捉到了宇宙中最震撼的“雙爆現場”——一顆恒星竟先后爆炸了兩次!
這個被稱為“雙爆機制”的罕見現象,不僅改寫了我們對超新星的認知,更揭開了宇宙膨脹測量背后的關鍵謎題。
宇宙煙火的“隱藏劇本”:從單爆到雙爆
故事的主角是超新星遺跡SNR0509-67.5,它是一顆恒星爆炸后留下的“宇宙煙花殘骸”。澳大利亞新南威爾士大學的博士生普里雅姆·達斯帶領團隊,用VLT的多單元光譜探測器(MUSE)仔細分析了這片彩色遺跡,發現了關鍵線索——兩層清晰的鈣元素殼層(圖像中呈現藍色)。這就像在爆炸現場找到了“雙重指紋”,直接證明這顆恒星經歷了兩次爆炸!
要理解這次發現的意義,得先認識超新星中的“明星選手”——Ia型超新星。這類爆炸由白矮星(類似太陽的恒星燃料耗盡后的“尸體”,體積和地球相近但密度極高)引發,是天文學中重要的“標準燭光”。它們的亮度極其規律,無論距離多遠,天文學家都能用它們測量宇宙中的遙遠距離,甚至因此發現了宇宙加速膨脹(2011年諾貝爾物理學獎成果)。
但長期以來,Ia型超新星的爆炸機制一直是個謎。傳統理論認為,白矮星會不斷從伴星“偷取”物質,直到達到“錢德拉塞卡質量極限”(約1.4倍太陽質量),然后一次性爆炸。而這次的新發現卻揭示了另一種可能:白矮星可能在未達到極限時就“提前引爆”。
兩次爆炸的“連鎖反應”:從外層到核心
具體過程是怎樣的?科學家解釋,當白矮星從伴星吸積足夠多的氦元素后,外層的氦會先發生不穩定的“第一次爆炸”。這股爆炸產生的沖擊波會繞著白矮星向內傳遞,最終觸發核心的碳和氧發生更劇烈的“第二次爆炸”。兩次爆炸的能量疊加,形成了我們看到的Ia型超新星。
SNR0509-67.5的鈣元素雙層結構,正是這種雙爆機制的“鐵證”。第一次爆炸拋出的物質形成外層鈣殼,第二次核心爆炸則產生內層鈣殼,兩層結構清晰可辨。正如研究團隊成員伊沃·塞滕扎爾所說:“這明確證明,白矮星可能在遠未達到錢德拉塞卡質量時就爆炸,雙爆機制真實存在于宇宙中?!?/p>
不只是“宇宙煙花”:雙爆背后的科學價值
這次發現的意義遠超“看個熱鬧”。首先,它解答了Ia型超新星亮度為何如此規律——如果部分超新星是雙爆產生的,科學家就能更精準地修正“標準燭光”的模型,讓宇宙距離測量更準確。其次,Ia型超新星是宇宙中鐵元素的主要來源(包括我們血液里的鐵),了解爆炸機制能幫助我們理解這些元素如何擴散到星際空間,最終成為行星和生命的原材料。
普里雅姆·達斯在采訪中難掩興奮:“雙爆的直觀證據不僅解開了長期謎題,更讓我們看到了宇宙的壯美——超新星遺跡那層層疊疊的結構,就像恒星用最后的光芒寫下的‘死亡日記’。”
宇宙總在刷新我們的認知:恒星可能“死兩次”,超新星竟有隱藏劇本……
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