​天文学家发现新型恒星爆发——电子捕获超新星

天文学家发现新型恒星爆发——电子捕获超新星

天文学家发现新型恒星爆发——电子捕获超新星

（报道）据中国科学报（晋楠）：美国拉斯坎布雷斯天文台科学家领导的一个全球团队，发现了第一个令人信服的证据，证明了一种新型的恒星爆发——电子捕获超新星的存在。这一发表在《自然—天文学》的研究成果，也为公元1054年超新星爆发的千年之谜提供了新解释。

超新星主要分为两类：热核坍缩和铁核坍缩。介于这两种主要超新星之间的是电子捕获型超新星。当这些恒星的核心由氧、氖和镁构成时，它们就会停止聚变，但其质量不足以产生铁核坍缩。过去几十年里，理论学者已经明确了电子捕获超新星及其前身大质量超渐近巨分支（SAGB）恒星的特征：这种超新星应该很弱，有很少的放射性沉降物，并且核心有富含中子的元素。

加州大学圣塔芭芭拉分校的Daichi Hiramatsu研究小组发现，超新星SN 2018zd有许多不寻常的特征，其中一些特征是首次被发现。

这颗超新星相对较近，在ngc2146星系中，距离地球只有3100万光年。这使得研究小组能够检查哈勃太空望远镜在其爆发前拍摄的档案图像，探测其潜在的前身天体。这些观测结果与最近在银河系中发现的另一颗SAGB恒星一致，但与红超巨星的模型不一致。红超巨星是普通铁核坍缩超新星的前身。

通过分析数据，研究人员发现虽然有些超新星拥有电子捕获超新星的特征，但只有SN 2018zd拥有所有6种特征：一个明显的SAGB前身天体、强大的超新天体前质量损失、不寻常的恒星化学成分、微弱的爆发、很少的放射性和一个富含中子的核心。

这些新发现也揭示了过去最著名的超新星的奥秘。公元1054年，银河系出现了一颗超新星。根据记录，它非常明亮——23个白天内都可以看到，近两年内的夜晚也可以观测到。由此形成的蟹状星云已得到详细研究。

蟹状星云以前是一颗能捕获电子的超新星的最佳候选天体，但它的状态并不确定，部分原因是这次爆发发生在近1000年前。新发现增加了历史上的SN 1054是一颗电子捕获超新星的可能性。这也解释了为什么这颗超新星比模型要亮：其亮度可能因为超新星喷出物与SN 2018zd中所看到的原始恒星释放的物质发生碰撞而增强。

日本东京大学的Ken Nomoto表示，“我很高兴这个电子捕获超新星终于被发现了，它与40年前的蟹状星云有关。这是观察和理论结合的一个极好的例子。”

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41550-021-01384-2

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