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研究:部分所谓超超新星证据可能由普通超新星解释

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科学家发现,宇宙中一些最猛烈的爆炸可能根本没有发生过。他们指出,被称为"超超新星"(hypernova)的爆炸,或许并不存在。

"我们看到的关于超超新星的所有证据,突然就没了。"伦敦大学学院的安莫尔·阿加瓦尔在一份声明中这样说。


超超新星最初被提出来,是为了解释银河系晕中以及邻近矮星系里一些化学成分异常的恒星。当时认为,这些恒星只能由比"普通"超新星强10倍的爆炸留下的碎片形成。

而这项新研究认为,如果把超新星抛射物质时的不均匀、非球对称方式考虑进去,普通超新星其实就能解释这些恒星。

"如果我们观察今天的一颗超新星,恒星物质并不是均匀分布的。氧可能主要朝一个方向飞,硫朝另一个方向。新恒星可能从超新星的某些碎片混合中形成,而不是从它整体的元素混合中形成。"阿加瓦尔说,"我们建立了数学模型把这一点考虑进去,发现在所有情况下,那些成分非常异常的恒星最可能是由普通超新星形成的。"

超新星与超超新星的区别

超新星发生在大质量恒星耗尽核聚变燃料、走向生命终点时。恒星核心塌缩,冲击波穿过外层,引发我们称为超新星的爆炸。

超超新星被设想为以类似方式发生,但主角是一颗质量更大、自转更快的恒星,因此爆炸能量要高得多。

超新星或超超新星发生时,会把恒星一生中锻造的元素抛向周围宇宙空间,这些元素最终成为下一代恒星的建筑材料。因此,分析恒星的化学特征可以告诉天文学家它们的"家族史"。

"就在一颗恒星变成超新星之前,它像洋葱一样有一层一层的结构,较重的元素在中心,较轻的在外围。我们的模型看的是,要匹配观测到的恒星,需要从每一层或每个区域取多少物质。"伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室的拉尔夫·舍恩里希说,"我们仍然不知道超新星物质在形成新恒星之前混合得有多好。尽管这个领域已经研究了几十年,我们依然不清楚。我们的研究表明,确实发生了一些混合,但是不完全的混合。我们在星系化学演化和星际介质如何运作的模型中需要把这一点考虑进去。"

从四颗星到一颗红巨星

研究团队最初调查了四颗被认为可能由超超新星爆炸抛出的物质形成的恒星。团队得出结论,其中三颗更可能是普通超新星的产物。

随后,他们研究了银河系晕中一颗化学成分古怪的红巨星,它含有过量重元素,比如银和铀。这些元素太重,除了最大质量的恒星——也就是会变成超超新星的那种——其他恒星的核心无法锻造。

这些元素还有另一个来源:两颗致密的中子星碰撞并合。但这颗星缺少中子星碰撞后应该出现的某些其他重元素。

团队用一个银河系模型来分析这颗星的起源。该模型假设银河系在第一代恒星死亡后,被天文学家称为"金属"的、比氢和氦更重的元素快速富集。

这颗星自转很快,且位于银河系边缘。这两个线索让团队得出结论:它原本属于一个金属贫乏的矮星系,后来逃了出来,最终被拖入银河系。创造它的事件,是中子星并合加上一次普通超新星的组合。

不需要超超新星。科学家发现,一颗不对称的超新星就够了。

该团队的研究作为两篇论文发表在《皇家天文学会月刊》上。

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