鑽石舞台

超新星是恆星的災難性爆發事件。特別是熱核超新星，它通常被認為標誌着一顆白矮星的完全毀滅，最終甚至「片甲不留」。

然而，當一組天文學家團隊用哈勃太空望遠鏡去觀測奇特的熱核超新星SN 2012Z所在的位置時，他們震驚地發現，恆星在爆發中倖存了下來。而且，不僅僅是倖存，這顆恆星在超新星爆發後甚至變得比之前更亮了。

團隊在《天體物理學雜誌》上發表了這些發現。這些令人困惑的結果為我們提供了關於宇宙中這些最常見卻又最神秘的爆發的起源的新信息。

Ia型超新星

這類熱核超新星也被稱為Ia型超新星，它們是天文學家測量宇宙距離的最重要工具之一，帶來了近期宇宙學的最重要的發現之一。從1998年起，對這些爆發的觀測顯示，宇宙一直在以一種不斷增加的速度膨脹。導致宇宙加速膨脹的幕後「推手」也被稱為暗能量，其發現者也因此獲得了2011年諾貝爾物理學獎。

雖然熱核超新星對天文學家而言極為重要，但人們對它們的起源卻知之甚少。天文學家一致認為，它們其實是白矮星的毀滅。白矮星的質量約和太陽質量相當，但這些質量卻被「裝」進了地球大小的體積中。

但實際上，導致這些恆星爆發的原因尚不清楚。一種理論認為，白矮星會從一顆伴星上汲取物質。當白矮星變得過重時，核中的熱核反應會被點燃，導致失控的爆發並最終摧毀了恆星。

SN 2012Z

但更奇特的是，SN 2012Z屬於一種奇怪的熱核爆發，有時也叫作Iax型超新星。它們可以看成更傳統Ia型超新星的更暗、更弱的「表親」。

由於它們的威力更小，爆發速度更慢，一些科學家推測它們其實是「失敗」的Ia型超新星。新的觀測結果證實了這一假設。

超新星SN 2012Z最初於2012年在附近的旋渦星系NGC 1309中被發現。這個旋渦星系可以說是一個「明星」，在之前的幾年裡，人們對它進行了深入的研究，這個星系也出現在多張哈勃圖像中。

SN 2012Z所在位置不同年份的圖像對比。（圖／NASA, ESA）

2013年，哈勃拍攝的圖像被用來確定先前的圖像中哪顆恆星與爆發事件能對應起來。隨後的數據分析讓科學家能夠在SN 2012Z爆發的確切位置確定這顆恆星。這也是第一次確定白矮星超新星的前身星。

左邊大圖為旋渦星系NGC 1309。右邊順時針依次為超新星爆發前的位置，2013年對SN 2012Z拍攝的圖像，爆發前圖像與2016年觀測的對比，以及2016年對SN 2012Z的最新觀測。（圖／McCully, et al.）

之後，哈勃繼續進行了一系列觀測和拍攝。當團隊拿到最新的哈勃數據時，他們預期了兩種情況。要麼這顆恆星已經完全消失了，要麼它仍然存在，而那意味着他們在爆發之前的圖像中看到的恆星並不是爆發的那顆。

但沒有人想到，他們最終看到一顆從爆發中倖存的恆星，而且變得更亮了。這成了一個真正的謎。

團隊認為，這顆半爆發的恆星變得更亮了，是因為它膨脹成了一種更大的狀態。超新星的強度不足以吹走所有的物質，所以其中一些物質又落入了一個束縛遺蹟中。

他們預計，隨着時間的推移，這顆恆星將慢慢恢復到它的初始狀態，只是質量變得更小了，而體積更大了。看似矛盾的是，對於白矮星來說，它們的質量越小，它們的直徑就越大。

超越「死亡」

參與研究的天文學家安迪·豪厄爾（Andy Howell）形象地說：「這顆恆星的倖存有點像《星球大戰》中的歐比旺·肯諾比以絕地英靈的形態回來了。宇宙試圖擊垮這顆恆星，但它卻以一種比我們想象的還要強大的形態回歸了。它仍然是同一顆恆星，但以不同的形式再次出現。它超越了死亡。」

除此之外，這顆恆星還告訴了我們更多信息。

幾十年來，科學家認為Ia型超新星是在白矮星的體積達到某個極限時爆發的，這個極限稱為錢德拉塞卡極限，大約是太陽質量的1.4倍。但這個模型在過去幾年裡似乎開始「失寵」了，因為許多超新星被發現質量比這一極限要小。新的理論觀點表明，還有其他一些東西導致它們爆發。天文學家不確定，恆星在爆發前是否曾一度接近錢德拉塞卡極限。

研究團隊現在認為，這種增長到極限的情況正是在SN 2012Z上發生的事情。這一發現對Ia型超新星的認識帶來了深刻的影響。它告訴我們，超新星至少可以增長到極限並爆發。但這些爆發是微弱的，至少在某些時候如此。

接下來，他們希望了解，是什麼因素會讓一顆超新星爆發「失敗」並成為Iax型超新星，又是什麼讓一顆超新星成功爆發成Ia型。