天文学家发现了我们观测到的最强的恒星爆炸
这篇文章描述了一种名为SN2016aps的爆炸，它比典型的超新星爆炸亮500倍。天文学家说，它的爆炸在宇宙中很少见，但它属于哪种类型的爆炸还有待观察。
插图：SN 1994D（左下角高亮），一颗位于其宿主星系NGC 4526中的IA型超新星
照片：维基百科
大质量恒星不会悄无声息地死去。他们的灭亡是一场壮观的爆炸，使整个银河系黯然失色。现在，天文学家已经确定了我们见过的最强爆炸的恒星。
这颗名为SN2016aps的超新星于2016年2月22日由Panstar Survey瞬态天文台在距离地球45亿光年的星系中观测到。
插图：这是泛星标志。更多细节：Pan-STARRS标志由Malia Wisch于2005年5月设计。
现在，天文学家已经确定SN2016 aps比典型的超新星爆炸亮500倍。"这是最明亮，最有活力的，可能是我们见过的最大的超新星 - 将其推入超新星类别，"他们说。
"SN2016 aps的爆炸在很多方面都是壮观的，"哈佛大学天文学家Edo Berger解释说。它不仅比我们见过的其他超新星更亮，而且它具有许多特性和特征，使其比宇宙中其他恒星的爆炸更罕见。
插图：美国宇航局艺术家对超新星SN2006gy爆炸的印象
尽管 SNAP 2016aps 在 2016 年 1 月达到峰值，但其观测并不局限于那个时候。天文学家一直在密切关注在Penstar数据中发现超新星后，天体如何随着时间的推移而变暗，这一过程仍在继续发生。
他们还查看了在2016年1月峰值之前获得的数据，发现SN2016 aps在大爆炸之前的几周内一直闪耀着光芒，可追溯到2015年12月。
SN2016aps的总动能约为5x1052erg，与著名的1998年超新星SN1998bw相当，后者是前身恒星重量的25倍，是太阳重量的40倍。但SN2016aps的峰值亮度为4.3x1044erg，比1998bw超新星的峰值亮度亮1x1043-erg。
"超新星的强烈能量输出指向一个惊人的大质量恒星祖先，"伯杰说。自诞生以来，这颗恒星的重量至少是太阳的100倍。
尽管如此，恒星本身也不可能产生如此巨大的爆炸。事实上，正如对超新星的光谱观测所揭示的那样，它确实有一些奇怪的东西。
说明：
光谱学的一个例子：棱镜通过将白光分散成其组成颜色来分析白光。
"我们确定，在爆炸前的最后几年，随着剧烈的地震运动，这颗恒星摆脱了一个巨大的气体外壳，"伯明翰大学的天文学家Matt Nicholls说。残骸与这个巨大外壳的碰撞导致了超新星令人难以置信的亮度。它基本上助长了爆炸。"
虽然一颗垂死的恒星质量下降是正常的，但一颗恒星在爆炸如此短的时间内下降这么多是不寻常的。关于如何以及为什么发生这种情况的研究需要通过仿真实验和建模来完成。
研究人员还发现了高水平的氢气，这令人费解，因为大质量恒星通常在形成超新星之前分散大部分氢气。但这个谜题有一个答案：大星星曾经由两颗合并的小星星组成。
"SN2016aps可以保持其氢气，这导致我们推断两颗较小的恒星已经合并，因为低质量恒星保持氢的时间更长。伯杰说。
预组合恒星的质量和氢丰度可能使SN2016aps成为一种罕见的超新星类型，只能在富含氢和氦的超大质量恒星中看到，被称为脉冲不稳定超新星。
这是一个看起来像非常明亮的超新星的事件，但只有一部分质量的恒星被吹入太空，留下一颗质量较低的恒星，最终将经历一颗真正的超新星。
一个较低的概率，但仍然有可能，是整对不稳定的超新星。这意味着，当一颗大质量恒星的核心非常热时，它会产生一个电子正对，这降低了防止恒星解体的辐射压力。这可能导致失控的核爆炸，完全炸毁恒星，甚至没有留下核心残留物。
图示：当一颗恒星的质量很大时，其核心产生的伽马射线变得如此强大，以至于它们的一些能量会因粒子和反粒子的产生而损失。由此产生的辐射压力下降导致恒星在自身巨大的引力下部分坍缩。在这次剧烈的坍缩之后，一个失控的热核反应（这里没有显示）随之而来，恒星爆炸了。照片：维基百科
我们仍然不知道这些SN2016 ap中的哪一个是。需要详细的模拟来帮助解决这个问题。
但是现在SN2016aps已经得到确认，我们将能够探索更多类似的事件。它还可以帮助我们描绘这些令人难以置信的爆炸。
"SN2016aps的识别为识别来自第一代恒星的类似事件开辟了道路。伯杰说。
"随着大型气象观测望远镜的出现，我们可以在宇宙历史的第一个十亿年中看到这样的爆炸，并且会有很多例子。
插图：Vera C. Rubin天文台，前身为大型综合太空望远镜（LSST），是智利目前正在建设中的天文台。照片：维基百科
该研究发表在《自然天文学》杂志上。
作者：米歇尔·斯塔尔
FY： 张宇兔
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