美國拉斯坎布雷斯天文臺科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個全球團(tuán)隊(duì)，發(fā)現(xiàn)了第一個令人信服的證據(jù)，證明了一種新型的恒星爆發(fā)——電子捕獲超新星的存在。這一發(fā)表在《自然—天文學(xué)》的研究成果，也為公元1054年超新星爆發(fā)的千年之謎提供了新解釋。

超新星主要分為兩類：熱核坍縮和鐵核坍縮。介于這兩種主要超新星之間的是電子捕獲型超新星。當(dāng)這些恒星的核心由氧、氖和鎂構(gòu)成時(shí)，它們就會停止聚變，但其質(zhì)量不足以產(chǎn)生鐵核坍縮。過去幾十年里，理論學(xué)者已經(jīng)明確了電子捕獲超新星及其前身大質(zhì)量超漸近巨分支(SAGB)恒星的特征：這種超新星應(yīng)該很弱，有很少的放射性沉降物，并且核心有富含中子的元素。

加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的Daichi Hiramatsu研究小組發(fā)現(xiàn)，超新星SN 2018zd有許多不尋常的特征，其中一些特征是首次被發(fā)現(xiàn)。

這顆超新星相對較近，在ngc2146星系中，距離地球只有3100萬光年。這使得研究小組能夠檢查哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在其爆發(fā)前拍攝的檔案圖像，探測其潛在的前身天體。這些觀測結(jié)果與最近在銀河系中發(fā)現(xiàn)的另一顆SAGB恒星一致，但與紅超巨星的模型不一致。紅超巨星是普通鐵核坍縮超新星的前身。

通過分析數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)雖然有些超新星擁有電子捕獲超新星的特征，但只有SN 2018zd擁有所有6種特征：一個明顯的SAGB前身天體、強(qiáng)大的超新天體前質(zhì)量損失、不尋常的恒星化學(xué)成分、微弱的爆發(fā)、很少的放射性和一個富含中子的核心。

這些新發(fā)現(xiàn)也揭示了過去最著名的超新星的奧秘。公元1054年，銀河系出現(xiàn)了一顆超新星。根據(jù)記錄，它非常明亮——23個白天內(nèi)都可以看到，近兩年內(nèi)的夜晚也可以觀測到。由此形成的蟹狀星云已得到詳細(xì)研究。

蟹狀星云以前是一顆能捕獲電子的超新星的最佳候選天體，但它的狀態(tài)并不確定，部分原因是這次爆發(fā)發(fā)生在近1000年前。新發(fā)現(xiàn)增加了歷史上的SN 1054是一顆電子捕獲超新星的可能性。這也解釋了為什么這顆超新星比模型要亮：其亮度可能因?yàn)槌滦菄姵鑫锱cSN 2018zd中所看到的原始恒星釋放的物質(zhì)發(fā)生碰撞而增強(qiáng)。

日本東京大學(xué)的Ken Nomoto表示，“我很高興這個電子捕獲超新星終于被發(fā)現(xiàn)了，它與40年前的蟹狀星云有關(guān)。這是觀察和理論結(jié)合的一個極好的例子。”(晉楠)