科技日報記者 張佳欣

天文學(xué)家首次觀測到恒星經(jīng)歷“雙次引爆”走向滅亡的證據(jù)。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(xiàn)了獨特的結(jié)構(gòu)模式，證實它曾經(jīng)歷兩次爆炸。這項發(fā)現(xiàn)為人們理解宇宙中最劇烈的爆炸現(xiàn)象之一提供了全新視角。相關(guān)論文2日發(fā)表在《自然·天文學(xué)》雜志上。

大多數(shù)超新星源自大質(zhì)量恒星死亡的劇烈過程，而其中一種關(guān)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(xué)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(xué)中至關(guān)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(zhì)后，當質(zhì)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(zhì)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(jù)：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(chǎn)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(xué)家僅在理論上預(yù)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(jù)。而這次，研究團隊在SNR 0509-67.5中看到了這種結(jié)構(gòu)。這一結(jié)果表明，白矮星可能在未達到理論極限質(zhì)量前就已爆炸。

團隊表示，這項發(fā)現(xiàn)不僅推動了超新星爆炸機制的研究，也讓科學(xué)家得以窺見宇宙劇變的內(nèi)部細節(jié)。