宇宙中是否存在真正的超新星?

宇宙中是否存在真正的超新星?
2026年10月10日 12:52 看点资讯

超新星爆发是真实存在的现象。

一颗特殊的星星也许并没有那么特殊

类似形成仙后座A超新星遗迹的超新星爆发,可能是孕育银河系外围某些特殊恒星的前身事件;这些恒星此前曾被认为起源于极超新星爆发。

美国国家航空航天局哈佛史密松天体物理中心

某些特殊恒星中的化学痕迹曾暗示存在超新星——一类能量极高的超新星爆发。但新的数学模型对超新星的存在提出了质疑。

模型显示,元素在恒星世代之间的混合方式表明,被归因于超新星事件的恒星可能实际上是标准超新星和其他相对常见的灾难性恒星事件,研究人员在9月的《皇家天文学会月刊》上报告说。

关于[超新星]的证据如今正受到非常严峻的挑战,伦敦大学学院的天体物理学家拉尔夫舍恩里希表示。他与同属伦敦大学学院的天体物理学家阿诺尔阿加瓦尔共同开展了这项新研究。

并非所有人都完全相信这些恒星起源的假设变化,其中包括麻省理工学院的天文学家安娜弗雷贝尔,她认为超新星和极超新星仍然是这些恒星可能的父母。不过,弗雷贝尔指出,这些发现提醒天文学家在宣称某种现象的独特性时要格外谨慎。

天文学家通过分析恒星所含的元素来探寻其起源线索。当一颗早期恒星死亡时,会将各种元素释放到太空中,有时以超新星爆发的形式发生。这些物质与星际气体混合,而后者可能最终坍缩形成新的恒星。不同类型的恒星死亡过程会产生不同的化学印记,因此,恒星中各类元素的相对丰度可帮助天文学家推断其诞生前的演化历史。

但通过这种方式追溯恒星的起源,依赖于对早期超新星爆发所抛射元素在空间中扩散方式的了解。以往的模型常将超新星喷出物质视为与形成新一代恒星的星际气体均匀混合。而最新研究则纳入了观测数据及数值模拟结果,表明这类爆发可能以不对称方式播撒元素。例如,超新星喷出的氧可能主要朝某一方向聚集,而镍则偏向另一方向。尽管这些被抛出的元素最终会与星际空间中的其他尘埃和气体发生混合,但局部区域的元素丰度偏高现象并不容易完全平均化,尤其在最早几代恒星中——它们本身所含的重元素就十分稀少,Schönrich指出。因此,在同一颗超新星遗迹两侧形成的两颗恒星,其化学成分可能存在差异。

这并不令人意外,因为普林斯顿大学的天体物理学家亚当伯罗斯(AdamBurrows)长期研究超新星,但并未参与此项研究。伯罗斯表示,关于这类事件引发不规则混合的现象,超新星研究者早已有所认知,但这一观点尚未被广泛传播至那些研究星系演化及恒星代际演化的天文学家群体中。他们正认真对待我们长期以来观察到的现象。

考虑到物质分布的不均匀性,研究人员构建了一个数学模型,以检验不对称爆发所产生的元素丰度比是否能够与银河系晕中某些特殊恒星所观测到的元素组成相匹配。银河系晕是银河系外围的恒星区域,其中包含大量金属丰度较低的古老恒星。此前,研究人员认为这些恒星中的元素丰度比无法仅通过常规的天体物理过程产生,因而提出超新星爆发(即超新星)可能是其来源。但此次研究发现,他们所建立的模型在拟合观测到的元素丰度比方面,效果等同于甚至优于超新星模型。

良好的拟合结果表明某种增丰情景是可能的,但并不意味着该情景是唯一可能的情景。弗雷贝尔指出,虽然普通超新星或许能够解释这些恒星的化学成分,但新模型并未排除极超新星的可能性。

无论这些奇特恒星的起源如何,天文学家一致认为,相关结果表明,有必要进一步开展超新星及气体混合机制的研究。

BY: Mara Johnson-Groh

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参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自: https://www.sciencenews.org/article/hypernovas-real-elements-space

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