天文學家發現了我們觀測到的最強的恒星爆炸
這篇文章描述了一種名為SN2016aps的爆炸，它比典型的超新星爆炸亮500倍。天文學家說，它的爆炸在宇宙中很少見，但它屬于哪種類型的爆炸還有待觀察。
插圖：SN 1994D（左下角高亮），一顆位于其宿主星系NGC 4526中的IA型超新星
照片：維基百科
大品質恒星不會悄無聲息地死去。他們的滅亡是一場壯觀的爆炸，使整個銀河系黯然失色。現在，天文學家已經确定了我們見過的最強爆炸的恒星。
這顆名為SN2016aps的超新星于2016年2月22日由Panstar Survey瞬态天文台在距離地球45億光年的星系中觀測到。
插圖：這是泛星标志。更多細節：Pan-STARRS标志由Malia Wisch于2005年5月設計。
現在，天文學家已經确定SN2016 aps比典型的超新星爆炸亮500倍。"這是最明亮，最有活力的，可能是我們見過的最大的超新星 - 将其推入超新星類别，"他們說。
"SN2016 aps的爆炸在很多方面都是壯觀的，"哈佛大學天文學家Edo Berger解釋說。它不僅比我們見過的其他超新星更亮，而且它具有許多特性和特征，使其比宇宙中其他恒星的爆炸更罕見。
插圖：美國宇航局藝術家對超新星SN2006gy爆炸的印象
盡管 SNAP 2016aps 在 2016 年 1 月達到峰值，但其觀測并不局限于那個時候。天文學家一直在密切關注在Penstar資料中發現超新星後，天體如何随着時間的推移而變暗，這一過程仍在繼續發生。
他們還檢視了在2016年1月峰值之前獲得的資料，發現SN2016 aps在大爆炸之前的幾周内一直閃耀着光芒，可追溯到2015年12月。
SN2016aps的總動能約為5x1052erg，與著名的1998年超新星SN1998bw相當，後者是前身恒星重量的25倍，是太陽重量的40倍。但SN2016aps的峰值亮度為4.3x1044erg，比1998bw超新星的峰值亮度亮1x1043-erg。
"超新星的強烈能量輸出指向一個驚人的大品質恒星祖先，"伯傑說。自誕生以來，這顆恒星的重量至少是太陽的100倍。
盡管如此，恒星本身也不可能産生如此巨大的爆炸。事實上，正如對超新星的光譜觀測所揭示的那樣，它确實有一些奇怪的東西。
說明：
光譜學的一個例子：棱鏡通過将白光分散成其組成顔色來分析白光。
"我們确定，在爆炸前的最後幾年，随着劇烈的地震運動，這顆恒星擺脫了一個巨大的氣體外殼，"伯明翰大學的天文學家Matt Nicholls說。殘骸與這個巨大外殼的碰撞導緻了超新星令人難以置信的亮度。它基本上助長了爆炸。"
雖然一顆垂死的恒星品質下降是正常的，但一顆恒星在爆炸如此短的時間内下降這麼多是不尋常的。關于如何以及為什麼發生這種情況的研究需要通過仿真實驗和模組化來完成。
研究人員還發現了高水準的氫氣，這令人費解，因為大品質恒星通常在形成超新星之前分散大部分氫氣。但這個謎題有一個答案：大星星曾經由兩顆合并的小星星組成。
"SN2016aps可以保持其氫氣，這導緻我們推斷兩顆較小的恒星已經合并，因為低品質恒星保持氫的時間更長。伯傑說。
預組合恒星的品質和氫豐度可能使SN2016aps成為一種罕見的超新星類型，隻能在富含氫和氦的超大品質恒星中看到，被稱為脈沖不穩定超新星。
這是一個看起來像非常明亮的超新星的事件，但隻有一部分品質的恒星被吹入太空，留下一顆品質較低的恒星，最終将經曆一顆真正的超新星。
一個較低的機率，但仍然有可能，是整對不穩定的超新星。這意味着，當一顆大品質恒星的核心非常熱時，它會産生一個電子正對，這降低了防止恒星解體的輻射壓力。這可能導緻失控的核爆炸，完全炸毀恒星，甚至沒有留下核心殘留物。
圖示：當一顆恒星的品質很大時，其核心産生的伽馬射線變得如此強大，以至于它們的一些能量會因粒子和反粒子的産生而損失。由此産生的輻射壓力下降導緻恒星在自身巨大的引力下部分坍縮。在這次劇烈的坍縮之後，一個失控的熱核反應（這裡沒有顯示）随之而來，恒星爆炸了。照片：維基百科
我們仍然不知道這些SN2016 ap中的哪一個是。需要詳細的模拟來幫助解決這個問題。
但是現在SN2016aps已經得到确認，我們将能夠探索更多類似的事件。它還可以幫助我們描繪這些令人難以置信的爆炸。
"SN2016aps的識别為識别來自第一代恒星的類似事件開辟了道路。伯傑說。
"随着大型氣象觀測望遠鏡的出現，我們可以在宇宙曆史的第一個十億年中看到這樣的爆炸，并且會有很多例子。
插圖：Vera C. Rubin天文台，前身為大型綜合太空望遠鏡（LSST），是智利目前正在建設中的天文台。照片：維基百科
該研究發表在《自然天文學》雜志上。
作者：米歇爾·斯塔爾
FY： 張宇兔
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