電子捕獲超新星存在 新型超新星揭開千年謎團

美國拉斯坎布雷斯天文臺科學家領導的一個全球團隊，發現了第一個令人信服的證據，證明了一種新型的恒星爆發——電子捕獲超新星的存在。這一發表在《自然—天文學》的研究成果，也為公元1054年超新星爆發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。當這些恒星的核心由氧、氖和鎂構成時，它們就會停止聚變，但其質量不足以產生鐵核坍縮。過去幾十年里，理論學者已經明確了電子捕獲超新星及其前身大質量超漸近巨分支(SAGB)恒星的特征：這種超新星應該很弱，有很少的放射性沉降物，并且核心有富含中子的元素。

加州大學圣塔芭芭拉分校的Daichi Hiramatsu研究小組發現，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現。

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鏡在其爆發前拍攝的檔案圖像，探測其潛在的前身天體。這些觀測結果與最近在銀河系中發現的另一顆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。

通過分析數據，研究人員發現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、強大的超新天體前質量損失、不尋常的恒星化學成分、微弱的爆發、很少的放射性和一個富含中子的核心。

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

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，但它的狀態并不確定，部分原因是這次爆發發生在近1000年前。新發現增加了歷史上的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：其亮度可能因為超新星噴出物與SN 2018zd中所看到的原始恒星釋放的物質發生碰撞而增強。

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