超高光度超新星，是怎麽形成的？
自從在本世紀之初發現超高光度超新星以來，就壹直困擾著天文學家們。這些閃耀的爆炸展現了恒星爆炸的特征，但它們威力比普通超新星至少強10倍。天文學家援引了巨大恒星的死亡甚至巨大恒星之間的碰撞作為解釋。
在現在的《科學》雜誌中，Anders Jerkstrand（德國馬克斯·普朗克天體物理研究所和瑞典斯德哥爾摩大學）和同事們重新分析了以前的結論，認為這是有史以來最高光度超新星之壹，命名為SN 2006gy。
這張哈勃太空望遠鏡的照片顯示了NGC 1260星系中的超高光度超新星SN 2006gy。即使在首次觀測到爆炸的6年後，這顆超新星仍保持著閃耀的亮度。
NASA / HST / Fox et al. 2015
他們認為，新的觀察結果指向了壹個相當簡單的解釋：爆炸發生在被稱為白矮星的恒星從其伴星身上吸收質量的時候。這是小型恒星死亡的壹種相對常見的方式，但是在這種情況下，引起的爆炸撞擊了環繞白矮星的巨大氣體外殼，將其照亮，因此我們可以在2.38億光年外看到它。
這個設想解釋了對該事件的大多數觀察結果，包括極端的亮度以及亮度隨時間變化的方式。它甚至可以用於解釋其他類似的超高光度超新星。但是首先它必須與天文圈的說法做到相符，在天文圈很久以前就排除了低質量恒星可能引起如此光亮爆炸的想法。
壹個巨大的前身天體？
在14年前，天文學家在首次發現SN 2006gy比整個銀河系都更亮之後，觀測結果表明超新星撞擊了某種物體-可能是最近噴出的巨大氣體外殼。這種互動事件在光譜中留下了痕跡，使該SN 2006gy被貼上了“IIn型”標簽-它與其他幾個（但不是全部）超發光超新星具有相同的分類。
大多數天文學家對此表示同意。但是首先是什麽原因導致超新星誕生的，並且為什麽爆炸發生在大量物質噴射之後？
高分辨率圖像顯示，超新星在恒星形成區域附近消失。結合其他觀察結果，這使許多天文學家認為那起源於壹顆大質量過早的死亡恒星，並在死亡之前快速而猛烈地燃燒。但是，仍然不清楚巨大氣體外殼來自何處。
藝術家對超新星的設想
火中的鐵
現在，對以前觀測結果的新認識使人們對這顆大質量恒星產生了懷疑。
Jerkstrand和他的同事們開始研究壹連串在超新星爆發後僅壹年多的時間裏發現的光譜中的未知發射線。通過梳理原子譜線列表，Jerkstrand的團隊驚訝地發現神秘發射線與中性鐵（即保留所有電子的鐵）產生的發射線相壹致。
Anders jercstrand和他的同事們在SN 2006gy的光譜中追蹤到了之前未被確認的發射線，發現了中性鐵的存在。紅線表示觀察到的光譜；黑色曲線表示理論中鐵的光譜。
MPA
大質量恒星的核心坍縮通常不會留下很多鐵元素。但是Ia型超新星會這樣。白矮星是壹顆質量較小的恒星的殘余物，它吸收過多質量會使其引爆，就會發生爆炸事件。Ia型超新星可以留下約為太陽質量壹半左右的鐵。（那是非常多數量的鐵！）根據SN 2006gy光譜中的鐵發射線，Jerkstrand和同事們計算出該爆炸事件至少已經產生了太陽質量三分之壹的鐵。
但是Ia型超新星並不像SN 2006gy那樣明亮。壹顆爆炸的白矮星必須將幾乎所有的能量轉換成輻射才能產生那麽亮的光。Jerkstrand解釋說，如果爆炸猛烈的撞到比爆炸的白矮星本身還要大得多的外殼中，那就有可能發生。
因此，這有壹些來自團隊的建議：
當白矮星從巨大的伴星中吸取物質時，兩顆恒星呈螺旋狀靠近彼此。實際上，它們如此的靠近，以至於它們***享壹個***有包層，基本上在它們之間進行氣體交換。但是那個包層不穩定。當恒星繼續向內旋轉時，在恒星核融合並爆炸之前的10到200年，***有包層被噴射出。這種情況說明了物質拋射與超新星本身之間的聯系。
死亡召集
但並非所有人都認為這種聯系令人信服。
為，白矮星與壹顆巨星的核心合並會導致白矮星爆炸。”他補充說，例如當白矮星旋轉進入巨大恒星時，掉落在白矮星上的額外物質可能會點燃從表面向內進行的“輕度燃燒”。這樣的爆炸可以更受控制。
Jerkstrand和他的同事們承認在模擬中並未對他們的設想進行過太多 探索 。換句話說，白矮星這種情況只在理論家的書本上。
Woosley還指出，根據超新星爆發後很長壹段時間所拍攝的光譜，很難精確估計出鐵元素的含量。和Woosley壹樣未參與這項研究的Nathan Smith（亞利桑那大學）也同意鐵發射線非常可疑。史密斯解釋說：“ SN 2006gy距離宿主星系中活躍的活動星系核僅壹角秒，而且在明亮的星系光中看到它，幾乎不可能從地面上消失。”史密斯解釋說，“在最初報道這些的論文中，看起來很像其中壹些未識別的發射線是來自背景恒星光中吸收線的偽影。”
但是，如果鐵元素的測量結果出來，這對於了解爆炸發生的原因很重要的。壹種通俗的設想，Woosley稱之為“我最喜歡的模型之壹”是脈動對不穩定性，即壹顆質量為100個太陽的恒星爆炸性地噴射出大量的外層包層。Woosley說：“如果有新的鐵元素存在，它將否定超新星起源的脈動對不穩定性。”
Jerkstrand的小組描述的設想中也可以適用於其他幾種超高光度超新星，但很難讓人相信-它們都離得很遠，如果鐵元素在光譜中留下痕跡，那麽這些痕跡是看不見的。
作者: Monica Young
FY: 二珂
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