天文学家发现一颗在五十年内多次爆炸的恒星

艺术家对超新星的印象。信用：NASA / ESA / G。培根（STSCI）

一个国际天文学家团队发现一颗恒星在五十多年的时间内多次爆炸。

超新星是恒星爆炸，成千上万次被观测到，在所有情况下，它们都标志着恒星的死亡。现在，由Las Cumbres天文台（LCO）领导的国际天文学家团队发现了一个奇异的发现。拒绝停止发光的星星。

但是，在今天发表在《自然》杂志上的一项研究中，研究小组发现了一个明显的例外。在超过五十年的时间里多次爆炸的恒星。他们的观察结果，包括来自夏威夷毛努阿卡W. M. Keck天文台的数据，正在挑战有关这些宇宙灾难的现有理论。

“我们在凯克天文台获得的光谱表明，这颗超新星看起来像我们从未见过的东西。这是在过去的20年中发现近5,000颗超新星之后进行的，”劳伦斯·伯克利国家实验室计算研究部高级科学家兼科学研究部副总裁彼得·纽金特（Peter Nugent）说，他是这项研究的共同作者。“尽管光谱与正常的富氢核心坍塌超新星爆炸相似，但它们的生长更明亮，变暗的速度至少慢了五倍，使事件通常持续100天到两年以上。”

研究人员使用Keck I望远镜上的低分辨率成像光谱仪（LRIS）来获取恒星主星系的光谱，并使用Keck II上的深度成像和多物体光谱仪（DEIMOS）来获取不寻常恒星本身的高分辨率光谱。

名为iPTF14hls的超新星是由Palomar Transient Factory在2014年9月发现的。当时，它看起来像普通的超新星。几个月后，LCO天文学家注意到超新星消失后再次变得更亮。

iPTF14hls在过去的至少5年中再次保持了明亮和暗淡的状态。在以前的超新星中从来没有见过这种行为，这种超新星通常保持明亮约100天，然后消失。改编自Arcavi等人。2017，自然。

当天文学家回去查看档案数据时，他们惊讶地发现了1954年同一地点发生爆炸的证据。这颗恒星在某种程度上幸免于难，并在2014年再次爆炸。

“这颗超新星破坏了我们以为我们知道它们如何工作的一切。这是近十年来研究恒星爆炸时我遇到的最大难题，”第一作者，美国宇航局爱因斯坦LCO和加州大学圣塔芭芭拉分校的研究员艾尔·阿卡维（Iair Arcavi）说。

研究计算得出，爆炸的恒星至少比太阳大50倍，而且可能更大。超新星iPTF14hls可能是有史以来最大规模的恒星爆炸。爆炸的规模可能是我们对恒星死亡的传统理解未能解释这一事件的原因。

超新星iPTF14hls可能是“脉冲对不稳定超新星”的第一个例子。

帕洛玛（Palomar）天文台天空调查所拍摄的图像可能是1954年在iPTF14hls（左）位置爆炸（未见） 1993年拍摄的最新图像（右）。众所周知，超新星仅爆炸一次，就可以发光几个月，然后消失，但是iPTF14hls经历了至少两次爆炸，相隔60年。改编自Arcavi等人。2017年，自然。

加州大学伯克利分校物理与天文学系副教授丹尼尔·卡森（Daniel Kasen）说：“根据这一理论，这可能是恒星如此巨大和炽热的结果，它在其核心中产生了反物质。”劳伦斯伯克利实验室的科学家。“这将导致恒星剧烈不稳定，并在数年内反复出现明亮的喷发。”

这个过程甚至可能会重复数十年，直到恒星发生大规模的最终爆炸并坍塌成黑洞。

“这些爆炸只预期在早期宇宙中看到，并且应该在今天灭绝。这就像找到今天还活着的恐龙一样。LCO超新星研究小组的负责人，这项研究的合著者安迪·霍威尔（Andy Howell）说，如果找到一个，就会质疑它是否真的是恐龙。

实际上，“脉动对不稳定性”理论可能无法完全解释该事件获得的所有数据。例如，超新星释放的能量比理论预测的要多。这颗超新星可能是全新的东西。

天文学家继续监视iPTF14hls，发现iPTF14hls三年后仍然很亮。

纽金特说：“这是那些令人头疼的事件之一。”“起初，我们认为这是完全正常且无聊的。然后它只是一个月又一个月地保持明亮，并且没有变化。根据我们在帕洛玛瞬态工厂，凯克天文台，LCOGT的观测结果，甚至包括1954年帕洛玛天空测量中的图像，将所有这些拼凑在一起，已经开始阐明这可能是什么。我真的很想找到另一个这样的人。”

出版物：Iair Arcavi等人，“高能喷发导致巨大恒星发生奇特的富氢爆炸”，《自然》 551，210–213（2017年11月9日）doi：10.1038 / nature24030