2100万光年外发现爆炸仅11小时超新星(图)

　　超新星异常明亮，尽管它们距离地球通常有几十万光年，但有时通过裸眼也能看到它们。美国加利福尼亚州劳伦斯伯克利国家实验室的天文学家现在已经发现爆炸仅11小时的最明亮的一种超新星——Ia型超新星。这颗编号SN 2011fe的超新星是在距离地球2100万光年的风车星系里发现的。从1986年至今，从没发现距离我们这么近的Ia超新星。
 

　　天文学家已经对数千颗Ia超新星发出的光进行了研究，但至今对它们的物理性质(例如它们如何引爆，以及产生它们的恒星系在发生爆炸前的样子)只能臆测。一颗恒星死亡或者当一颗白矮星“吸食”临近恒星的物质，最终达到一个临界点，导致恒星发生剧烈爆炸，发出明亮的光时，就会形成超新星，它的亮度相当于至少100亿颗太阳。一颗恒星濒临死亡是II型，Ia型是后者和最明亮的一种。
 

　　伯克利国家实验室的彼得-纽金特说：“我们捕捉到这颗超新星发生爆炸仅11小时后的场面，由于发生爆炸刚不久，稍后我们将能计算出它爆炸的真实时间，误差小于20分钟。”白矮星的质量增长具有特定限制，大约相当于我们的1.4个太阳时，它将无法支撑，开始发生引力塌缩。纽金特说：“当它接近这个极限时，所有条件就会促使白矮星引爆，发生规模庞大的热核爆炸，这一过程把碳和氧转变成镍等更重的元素。随后冲击波把它撕裂，使物质以明亮的光球形式喷发出来。大部分亮度来自于放射性镍通过衰变转变成鼓时释放的热量。还有一部分光来自于被冲击波加热的恒星喷出物，如果这些物质碰巧撞上它的伴星，导致后者升温，它的亮度就会进一步增加。”
 

　　由于该科研组能在这颗恒星发生爆炸的早期阶段仔细研究它，因此他们能够收集到第一手直接证据，了解至少一颗Ia型超新星发生爆炸前的样子，以及接下来会发生什么。加州大学伯克利分校天文学和物理学副教授、伯克利国家实验室核科学部的科学家丹尼尔-卡森说：“冲击波撕碎恒星只需几秒时间，但是在爆炸过程中被加热的碎片会持续发光长达几小时。恒星越大，它的残炽就越亮。由于我们在这颗超新星的早期阶段捕捉到它，而且进行了如此细微的观测，因此我们一定能直接计算出它最初的大小。”
 

　　纽金特说：“毫无疑问，它曾经一定是颗白矮星。从光谱中可以发现碳和氧，因此我们获得一颗Ia型超新星起源于碳-氧白矮星的第一手直接证据。”牛津大学的马克-苏利凡说：“了解这些巨型爆炸是如何产生的，有助于更好地了解我们的地球和人类自己，例如，这些超新星是宇宙的主要铁源。因此我们身体里都有一小部分爆炸恒星的组成成分。”他们的研究成果发表2011年12月15日的《自然》杂志上。