天文學家首次目睹一顆垂死恆星達到爆炸成超新星的過程

一組天文學家星期四（1月6日）宣佈，他們首次捕捉到一顆紅超巨星生命爆炸性結束，記錄它坍縮成 II 型超新星時的死亡陣痛。美國西北大學和加州大學伯克利分校的天文學家發佈一項關於恆星死亡的研究，稱這些發現是他們對大質量恆星如何死亡的理解的突破。

由於紅超巨星輻射的光量，觀測到由紅超巨星變成的超新星 SN 2020tlf 在2020年夏天首次由夏威夷大學天文研究發現。該團隊在其生命的最後130天內研究了SN 2020tlf。

之前的天文學家認為紅超巨星會悄無聲息地死亡，在它們成為超新星之前光度減弱一段時間。但研究小組表示，他們在這顆紅超巨星會死亡前一年，發現了來自觀測到紅超巨星出現的明亮輻射。這種輻射顯示它的內部結構發生重大變化，導致在在坍塌前劇烈噴出氣體。這是我們理解大質量恆星在死亡前一刻所做的事情的一個突破。

美國西北大學天體物理學跨學科探索與研究中心天體物理學家拉斐拉·瑪古蒂（Raffaella Margutti）副教授表示，這就像看一顆定時炸彈。直到現在，我們從未在一顆垂死的紅超巨星中證實過如此劇烈的活動，我們看到它會產生如此明亮的發射，然後坍縮和燃燒。

這顆恆星（現在是超新星）位於距離地球約一億二千萬光年的NGC 5731星系，質量是太陽的十倍。探測到更多像 SN 2020tlf 這樣的事件將影響我們如何定義恆星演化的最後幾個月，天文學家會繼續尋求解開大質量恆星如何度過生命最後時刻的謎團。

【圖：美國凱克天文台；文：節譯自美國西北大學天體物理學跨學科探索與研究中心2022年1月6日新聞公佈】研究全文刊登在2022年1月6日出版的《天體物理學報》 標題是：Final Moments. I. Precursor Emission, Envelope Inflation, and Enhanced Mass Loss Preceding the Luminous Type II Supernova 2020tlf