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超新星爆发 ， 是宇宙中最为激烈的一种天文现象 ， 可以使得一颗恒星瞬间爆发出巨大的能量 ， 使其亮度超过自己所在的星系整体亮度 。
我们通常所说的超新星爆发 ， 通常指的是大质量恒星演化末期的爆发 ， 将大量物质抛射到宇宙空间的同时 ， 核心坍缩成一颗中子星甚至是黑洞 。

【超新星爆发|僵尸白矮星的超新星遗迹！中国学者目击，人类历史上首次发现】（图片说明：超新星）
不过 ， 在宇宙中 ， 还有一种超新星爆发 ， 非常特殊 。 这种超新星 ， 只发生在双星系统中 ， 那就是Ia型超新星 。
Ia型超新星的出现 ， 要求双星系统内必须要有一颗白矮星 ， 还要有一颗红巨星 。 白矮星是一颗死亡的恒星 ， 但它又属于致密星 ， 引力非常强 。 而红巨星也是进入到演化末期的恒星 ， 体积大幅膨胀 ， 并且会向宇宙空间抛射大量的物质 。
于是 ， 凭借着强大的引力 ， 白矮星就像是宇宙中的吸血鬼 ， 把红巨星抛射出来的物质疯狂地吸附到自己的身上 。 当它的质量达到1.4倍太阳质量（即钱德拉塞卡极限）时 ， 就会发生热核爆炸 ， 这就是Ia型超新星 。

听起来这个要求比较苛刻 ， 但实际上双星系统在宇宙中很常见 ， 而且宇宙中大部分恒星的命运都是从红巨星演化成白矮星 ， 所以Ia型超新星并不罕见 。 而且 ， 根据目前的研究 ， Ia型超新星的种类也并不单一 ， 其中还有一种非常特殊的形式 ， 那就是Iax型超新星 。
根据科学家的推测 ， 平均每发生100次Ia型超新星爆发时 ， 其中就有31次是Iax型超新星 。 但是 ， 由于释放的能量仅有前者的1%-50% ， 信号相对比较弱 ， 所以科学家们观测到的Iax型超新星数量非常有限 。 也是因为同样的原因 ， 科学家们推测 ， Iax型超新星爆发所产生的元素种类和数量 ， 也和普通的Ia型超新星有所不同 。 只不过 ， 由于观测数量太少 ， 科学家们对这种天体的了解仍然很少 。

最近 ， 由中国天文学家周平所带领的国际科学家团队 ， 在人类历史上首次发现了银河系内的Iax型超新星 ， 填补了一项天文学空白 。 在一份新闻稿中 ， 周平介绍说：“尽管此前已经有其他星系的Iax型超新星被我们发现过 ， 但始终没有在银河系内发现它的痕迹 。 因此 ， 本次发现对于了解白矮星各种各样的爆炸形式有着非常重要的意义 。 ”
对于天文学家来说 ， Iax型超新星的重要性不仅仅在于它罕见 ， 更是因为它们极有可能是宇宙中大量重元素的诞生摇篮 ， 如铬、铁、镍等 。
这个超新星遗迹位于银河系中心黑洞Sgr A*附近 ， 所以被科学家们命名为Sgr A East 。 为了进行本次研究 ， 该团队利用NASA的钱德拉X射线望远镜 ， 对它进行了长达35天的观测 。 X射线数据表明 ， Sgr A East的元素和普通的Ia型超新星大不相同 ， 而是与Iax型超新星高度吻合 。

（图片说明： Sgr A*附近的超新星遗迹 ， 红色是甚大望远镜拍摄的图像 ， 青色来自于钱德拉X射线望远镜）
实际上 ， Sgr A East是很早以前就闯入天文学家的视线了 。 在最近20年的时间里 ， 许多天文学家都对银河系中心的超大质量黑洞进行了观测 。 但是 ， 在拍摄到的图像中 ， 总是有一些比较诡异的背景 ， 令他们非常困惑 。
同样来自于南京大学的李志远告诉我们：如今 ， 我们终于搞清楚了这是什么天体 ， 以及它是怎样形成的 。 正是利用了钱德拉X射线望远镜的光谱仪 ， 他们对这片区域内各种元素的发射线特征分析 ， 确定了它来自于一颗Ia型超新星 ， 而且很有可能是罕见的Iax型超新星 。

（图片说明：X射线光谱和Iax型超新星的硫、氩、钙、锰、铁、镍发射线的特征高度吻合）
虽然我们前面看似介绍了完整的Ia型超新星爆发历程 ， 但实际上其中有诸多细节都是未知的 。 比如白矮星吸收红巨星的物质具体是怎样的过程、其中有哪些细节 ， 科学家的了解都非常有限 。分页标题#e#
研究人员认为 ， Iax型超新星爆发的核心原因 ， 在于一种名为纯湍流缓燃（PTD）的机制 。 在这种机制下 ， Iax型超新星的爆发比普通的Ia型超新星要更缓慢一些 ， 这也是导致它释放能量较少的重要原因 。

（图片说明：Sgr A East的元素比例与理论上PTD模型高度一致）
通过X射线光谱 ， 研究人员也注意到 ， Iax型超新星爆发时所产生的元素 ， 和大质量恒星核心坍缩的超新星爆发并不相同 ， 中等质量元素和铁元素的含量相对更低一些 。 相对应的 ， 锰/铁和镍/铁的比例要更高一些 。 周平等人很兴奋 ， 因为这很可能暗示着他们已经找到了一直想要寻找的目标 。
加州帕萨迪纳加州理工学院的共同作者、来自于中国香港的梁成志介绍说：“这个结果向我们展示了白矮星不同的爆发形式、爆发原因以及它们制造这些基本元素的各种形式 。 如果我们判断的这个超新星遗迹没有错误 ， 它将是距离地球最近的研究样本 。 ”

对于这颗Iax型超新星 ， 科学家的研究结果仍然还有很多不确定性 ， 其主要原因就在于对超新星的建模还有许多不确定因素 。 从另一个角度来讲 ， 这次研究正好是对于超新星模型的一种补充 。
凭借着NASA的钱德拉X射线望远镜的光谱仪 ， 科学家们对于超新星有了更加深入的了解 。 未来 ， 随着更加强大的观测设备和光谱仪的出现 ， 超新星爆发的更多细节也都将逐渐浮出水面 。 尤其是罕见的Iax型超新星 ， 也将慢慢失去它们的神秘感 。

正是这些超新星爆发的过程 ， 产生了大量的重元素 。 而这些重元素不仅构成了今天的行星世界 ， 更是生命出现的基础 。 因此 ， 了解这些超新星 ， 就等于是在了解生命的起源 ， 这也是这些研究的重要意义所在 。

来源：(姿势分子knowledge)

【】网址：/a/2021/0211/kd702270.html

标题：超新星爆发|僵尸白矮星的超新星遗迹！中国学者目击，人类历史上首次发现