超新星爆炸残留“僵尸恒星”[2P]

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近日一支天文学家小组利用美国宇航局的哈勃太空望远镜观测到一个恒星系统或可能在一次罕见的微弱超新星爆炸后留下一颗“僵尸恒星”。在调查恒星爆炸前几十年拍摄的哈勃图片时，天文学家发现一颗蓝色伴星正在为白矮星提供能量，这一过程点燃了核反应并释放了微弱的超新星爆炸。这颗Lax型超新星不如它的表亲——明亮的la型超新星那么常见。天文学家鉴别出30多个这种或可能留下幸存白矮星的迷你超新星。

一颗蓝色伴星正在为白矮星提供能量

“在过去的几十年间，天文学家一直在寻找产生la型超新星爆炸的恒星系统，” 美国新泽西州皮斯卡塔韦罗格斯大学的科学家萨乌拉赫·杰哈（Saurabh Jha）这样说道。“la型超新星非常重要，因为它们被用于测量广袤的宇宙距离以及宇宙的膨胀。lax型和正常的la型之间的相似性使得理解lax型的祖先非常重要，尤其是目前尚未总结性的鉴别到一个la型的祖先。这项发现为我们展示了获得白矮星爆炸的方法。”这项研究将被发表在8月7日的期刊《自然》上。

这个微弱的超新星SN2012Z位于距离地球1.1亿光年远的宿主星系NGC1309。它首次被发现于2012年1月的Lick天文台超新星搜索，幸运的是，在超新星爆炸之前，哈勃太空望远镜的先进巡天相机已经观察了NGC1309几年，这使得科学家可以对比前后照片。

研究首席作者、罗格斯大学的研究生柯蒂斯·麦卡利（Curtis McCully）锐化了哈勃拍摄的爆炸前图片，并注意到超新星位置附近一个奇特的物体。“在超新星位置附近能够发现某个物体让我感到惊讶不已。我们预计祖先系统将因为太过昏暗而无法被观测到，就像之前搜索正常的la星超新星祖先一样。自然界这样出其不意，真是让人感到兴奋。” 麦卡利说道。

在研究了天体的颜色并将它与可能的lax祖先系统的电脑仿真进行对比后，研究小组总结称他们观察到丢失了外层氢气囊露出氦核的恒星发出的光。研究小组计划在2015年再次使用哈勃太空望远镜，这样就提供了足够的时间让超新星的光变得足够暗淡从而揭示任何可能的僵尸恒星和氦伴星，以证实他们的假设。

“在2009年当我们开始理解这类超新星时，我们就预测这些超新星是由白矮星和氦星组成的双星系统产生的，”研究小组成员、美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的瑞安·弗利(Ryan Foley)这样说道，他帮助定义了lax型超新星为一个全新的类型。“这项研究里仍存在一些不确定性，但本质上已经证实了我们的观点。”

对SN2012Z罕见本质的另一个可能解释便是双星系统里较大和较小恒星之间的跷跷板游戏。恒星质量越大，它进化的越快，不断膨胀并将它的氢和氦丢弃给较小的伴星。快速进化的恒星变成一颗白矮星，较小的恒星则开始胀大并吞没白矮星。这个结合恒星的外层被喷射出去，留下白矮星和伴星的氦核。白矮星从伴星里抽取物质直到它变得不稳定并以迷你超新星的形式爆炸，留下奄奄一息的僵尸行星。

天文学家已经确定了另一种lax型超新星爆炸的余波，哈勃太空望远镜在2013年1月拍摄了超新星2008ha的图片，后者位于6900万光年远的UGC12682星系，这颗超新星在4年前发生了爆炸。图片显示超新星区域里有一个物体，它或可能是僵尸恒星或者伴星。这项发现将被发表在期刊《天体物理学》上。

“SN2012Z是最强大的lax型超新星之一，而SN2012Z是这类超新星中最微弱的一种，者展示了lax型系统其实非常多种多样。” 有关SN2008ha的研究的首席作者弗利解释道。“可能这种多样性与每一颗这类恒星爆炸的方式有关。由于这些超新星并不会完全毁坏白矮星，我们推测某些爆炸会释放少量物质，而有些则会释放很多。”

天文学家希望他们的发现将会鼓励发展白矮星爆炸的改善模型，并更好地理解lax型和正常的la型超新星之间的关系，以及它们相关的恒星系统。