走向死亡時的余暉 昭示不同的恒星“前世”

突然變亮的超新星看似“新”恒星，但其爆發(fā)卻是一部分恒星生命的終點。爆炸一旦發(fā)生，最終的結(jié)果就是恒星的徹底消失或轉(zhuǎn)化為極端致密的天體，比如中子星或者黑洞。這個過程不可逆轉(zhuǎn)。

20世紀40年代，魯?shù)婪颉らh可夫斯基提出利用超新星的一些表象特征，如光譜中的譜線和超新星光度隨時間的變化，來對超新星進行分類。最初的判斷標準是用光譜中的氫元素電離線來區(qū)分Ⅰ型（無氫）和Ⅱ型（有氫）超新星。隨著超新星發(fā)現(xiàn)數(shù)量的增加，又根據(jù)硅和氦的電離線把Ⅰ型超新星再分為Ⅰa（有硅）、Ⅰb（有氦）和Ⅰc（無氦）型。Ⅱ型超新星中，也根據(jù)光度變化曲線的形狀分為ⅡP、ⅡL等子類型。

雖然這個分類被沿用至今，但隨著恒星演化理論的快速發(fā)展，超新星研究者們更傾向于用超新星爆發(fā)的機制來重新定義超新星的類型。20世紀70年代，天體物理學家提出，Ⅰa型超新星爆發(fā)來源于雙星系統(tǒng)中的致密白矮星爆炸。白矮星通過吸積伴星的物質(zhì)或者與另外一顆白矮星發(fā)生碰撞并合，導致其質(zhì)量超過穩(wěn)定的白矮星質(zhì)量上限。此時電子簡并壓無法再抗衡引力，引發(fā)恒星溫度持續(xù)上升，最終發(fā)生劇烈的爆炸。

Ⅰa型超新星爆發(fā)的主要能量來源是鎳元素同位素的放射性衰變。超新星爆發(fā)后亮度迅速上升，在2～3個星期的時間內(nèi)達到最亮，此后開始緩慢下降并最終消失不見。除了Ⅰa型超新星，其他類型的超新星都來源于大質(zhì)量恒星的演化。

1986年，天體物理學家烏斯里和韋弗利發(fā)表文章，認為質(zhì)量大于8倍太陽質(zhì)量的恒星在其生命的最后階段，用于提供輻射壓、保持恒星穩(wěn)定的氫元素被燃燒殆盡，引力導致恒星向內(nèi)部快速塌縮，最終發(fā)生爆炸。文章開頭提到的SN 2017eaw就屬于核塌縮型超新星，并且是其中最常見的ⅡP型。這類超新星的光度在長達2～3個月時間內(nèi)保持不變。利用哈勃望遠鏡，天體物理學家們直接證認了，大部分ⅡP型超新星的前身星都是紅超巨星。

未來會有更大量的超新星爆發(fā)被探測到，上至宇宙模型、下至恒星形成等各個領域?qū)⒊蔀樗鼈兊挠梦渲亍?/p>