天文學家發現超新星快速藍光瞬變新分支

天文學家首次將2018年的一次特殊天象歸為新分類，這種新的爆發又強又快，將大量的物質以極高速噴發到太空中，這個新的分類稱為快速藍光瞬變（Fast Blue Optical Trasient）。

2018年6月，天文學家觀測到一場類似超新星爆炸的現象，與地球距離為二億光年，該目標編號為 AT2018cow，（AT = Astronomical Transient 天文瞬變星表）同時也引發了全世界天文學家的廣泛關注，而最近又從舊資料中發現了兩個額外的類似天體，這些爆炸類型與大質量恆星的超新星爆炸及產生伽瑪射線暴具有共同特徵，但仍有明顯的區別。

今年3月份，第一個挖掘的天體事件編號為 ZTF18abvkwla （ZTF = Zwicky Transient Facility 茲威基瞬變設施星表），是在2018年對一個三十四億光年外星系的觀測資料中發現的，和 AT2018cow 事件相同，也與一般的超新星爆炸有所差別。而在今年的5月份，第二個更強大的天體事件從史隆數位巡天資料庫中被挖掘出來，編號為CRTS-CSS161010 J045834-081803（CRTS = Catalina Real-time Transient Survey 卡塔琳娜實時瞬變源巡天星表），簡稱 CSS161010 （CSS = Catalina Sky Survey 卡塔琳娜巡天星表）。

最初的 AT2018cow 事件，其爆炸強度比普通超新星來的大十倍以上，而「考拉」及後來的 CSS161010 也再次表現出更強的威力，當時的天文學家以為是自己計算錯誤，但當他們比較無線電及可見光波段時才意識到數據沒錯，其中 ZTF18abvkwla 事件甚至在無線電波段比 AT2018cow 事件要亮十倍，這比已知的最強爆炸伽瑪射線暴還要亮。

CSS161010 則更令人瞠目結舌，後續的無線電及X射線觀測中發現，該天體以高達55%光速向太空發射出大量恆星物質。我們所認知的高能爆炸可以以幾乎等同於光速噴出物質，尤其是伽瑪射線暴，但是它們所發射出的質量，大約只有太陽質量的百萬分之一，而 CSS161010 則噴出了相當於1%至10%太陽質量的物質，這三次爆炸都有相似之處，看起來也都與超星爆炸相似，但它們的爆炸及消退速度快到令人難以置信，溫度也高得嚇人，甚至使它們發出的光呈現藍色。

在常見的坍縮核心超新星中，超新星爆炸會產生一個由恆星物質組成的球形外殼向外發散，而當其核心周圍產生了旋轉的吸積盤，這些物質會從兩極產生極強的噴流，我們稱之為伽瑪射線暴，根據天文學家所建立的模型，快速藍光瞬變也會有這種圓盤和噴流，但其周圍會有極緻密的物質雲，這在普通超新星中是不存在的，目前還無法確定緻密物質雲的起源，但這就是天文學家探測到極端亮度的原因，研究的下一步將是挖掘更多的資料，以識別出更多這種閃光，幫助天文學家更加了解這項新分類超新星。

【圖：美國國家射電天文台；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁；新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在2020年5月26日出版的《天體物理學報》