兩顆星之間的合併導致藍色超巨型標誌性超新星

日本理化學研究所以天體物理學家小野勝臣博士為首的硏究團隊模擬顯示，附近銀河系中的超新星可能是由兩顆恆星合併形成的藍色超巨星爆炸引起。 爆炸的不對稱性質可能為尋找在這種恆星大災變中誕生的難以捉摸的中子星提供了啟示。

當大質量恆星的核心不再能夠承受其自身重力時，就會發生核心坍縮變成超新星。 核心自身塌陷，引發劇烈爆炸，炸毀恆星的外層，留下中子星或黑洞。

1987年，天文學家看到大麥哲倫雲內發現的一次超新星爆發，這是我們銀河系最接近的鄰居之一。 從那時起，科學家對這顆超新星（稱為SN 1987A）的後果進行了深入研究，以了解其原恆星的性質及其命運。

這種超新星的原恆星通常是紅色超巨星，但觀察顯示SN 1987A是由緻密型藍色超巨星引起。日本理化學研究所天體物理大爆炸實驗室的小野勝臣表示：為什麼祖先的恆星是藍色的超級巨星，這一直是個謎。

同時，對SN 1987A的X射線和伽馬射線觀察發現，噴射物質中有放射性鎳團塊。這種鎳是在恆星坍縮時在其核心中形成，現在以每秒四千多公里的速度與恆星脫離。先前對超新星的模擬無法完全解釋這種鎳如何如此迅速地逸出。

小野勝臣和他的同事模擬了四顆原恆星的不對稱核心坍縮超新星爆炸，並將它們與SN 1987A的觀測結果進行了比較。 最接近的匹配是藍色恆星的祖先，它是由兩顆恆星合併而成的：紅色恆星和主序星。 在合併過程中，較大的恆星會將其較小的同伴中的物質剝離，該較小的同伴向內盤旋直至完全吸收，從而形成快速旋轉的藍色超巨星。

小野勝臣說，這是首次針對這種超新星的鎳團塊測試雙星合併方案。 該模擬精確地再現鎳的快速團塊以及兩個噴射流。

該模擬還可能有助於尋找在超新星形成的中子星，儘管經過30年的搜尋，該中子星尚未被發現。 在一次非球面爆炸中，中子星可能會朝著與射出的大部分相反的方向被踢，小野勝臣的團隊建議天文學家應該在被射出的物質內部的北部尋找它。

【圖！文：節譯自日本理化學研究所2020年3月19日新聞公佈】研究全文刊登在2020年1月15日出版的《天體物理學報》