第一个视觉证据证实一颗恒星爆炸了两次

所有超新星都是高能恒星爆炸。经典的超新星是大质量恒星，在其生命的尽头爆炸，留下一个中子星或黑洞，以及由膨胀的气体和尘埃组成的残余物。

但超新星并不都是一样的。有些发生在双星系统中，它们被称为 1a 型超新星。事实证明，其中一些 1a 型 SNe 可以引爆两次。

与欧洲南方天文台 （ESO） 的甚大望远镜 （VLT） 合作的天文学家检测到的模式表明，一颗古老的超新星以 1a 型爆炸了两次。超新星残骸被称为 SNR 0509-67.5，它位于大麦哲伦星云 （LMC） 中约 160,000 光年之外。

这一发现在自然天文学标题为”超新星残骸中的钙是亚 Chandrasekhar 质量爆炸的指纹."该研究的主要作者是澳大利亚新南威尔士大学堪培拉分校的博士生Priyam Das。

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1a 型超新星中的一颗恒星总是白矮星.白矮星是质量不足以成为中子星或黑洞的恒星的演化终态。我们自己的太阳在停止聚变后将结束它作为白矮星的生命。

白矮星的伴星范围可以从另一颗白矮星到一颗大质量恒星。白矮星的密度非常大，它们的引力将伴星的气体吸入白矮星的表面。如果有足够的质量吸积，白矮星就会越过阈值，并重新点燃并触发超新星爆炸。

然而，天文学家不确定围绕这些超新星的一些细节。1a 型 SNe 通过制造铁在银河系中发挥着重要作用，天文学家想更多地了解它们。

“1a 型超新星作为宇宙学探测器发挥着重要作用暗能量并生产我们银河系中一半以上的铁，“研究人员在他们的文章中写道。

“尽管它们至关重要，但全面了解它们的祖先系统和触发机制仍然是一个长期存在的基本问题。”

“白矮星的爆炸在天文学中起着至关重要的作用，”主要作者 Das 在新闻稿.“然而，尽管它们很重要，但引发它们爆炸的确切机制这一长期存在的谜团仍未解开。”

天体物理学家一直在努力解释 1a 型白矮星是如何工作的。一种流行的解释是 Chandrasekhar 质量爆炸模型。钱德拉塞卡极限是白矮星的质量极限，约为 1.4 个太阳质量。

低于这个极限，白矮星电子简并压力支持恒星抵抗引力坍缩。当白矮星从其伴星中吸取物质突破这一质量极限时，碳聚变会在恒星上点燃，并以 1a 型 SN 的形式爆炸。

随着研究人员观察到越来越多的 WD，这种模型受到了质疑。它无法解释 1a 型 SNe 的数量，其中许多似乎正在爆炸到 Chandrasekhar 质量极限以下。这些是 1a 型 SNe 的 sub-Chandrasekhar 质量。

出现了一个新模型来解释这些 sub-Chandrasekhar 质量 SNe，称为双爆模型。在这个模型中，WD 将氦吸积到其表面，直到它爆炸。爆炸向内和向外发送冲击波。

白矮星有碳氧核心，向内传播的激波压缩了这个核心。如果冲击足够强大，它会触发堆芯中的第二次爆炸，因此称为“双重爆炸”。

尽管天体物理学家已经预测了这些双爆炸 SNe，但没有明确的视觉证据。当研究人员研究这个问题时，他们预测了这些 SNe 会留下什么化学“指纹”。他们发现两个独立的钙壳将是 1a 型 SNe 双重爆炸的结果。

研究小组使用 VLT 及其多单元光谱探测器 （MUSE） 仪器检查 SNR 0509-67.5，发现了两个不同的钙壳。作者写道：“我们发现了高度电离钙 [Ca XV] 的双壳形态和硫的单壳层 [S XII]，在反向冲击喷射物中观察到。

研究的合著者 Ivo Seitenzahl 表示，结果显示“清楚地表明，白矮星可以在达到著名的 Chandrasekhar 质量极限之前爆炸，而且'双重爆炸'机制确实发生在自然界中”。

Seitenzahl 领导了观察工作，研究进行时他正在德国的海德堡理论研究所。

这些双爆炸 1a 型 SNe 解释了天体物理学家观察到的一些事情。它们可以解释 1a 型 SNe 的不同亮度和光谱特征，并且氦燃烧可以产生在其光谱特征中看到的中等质量元素。它也可以解释天文学家看到的 1a 型 SNe 具有不同的 WD 质量和伴星类型。

作者解释说，当一对双白矮星合并时，四重爆炸 SN 也是可能的。

“最近的多维双爆模拟表明，在 WD 合并场景中，除了主 WD 发生双重爆炸外，伴生 WD 在受到爆炸的主 WD 弹射物的影响时也会发生双重爆炸（导致'四重爆炸'），”他们在结论中写道。

“这种双重爆炸也可能导致观察到的钙的双壳结构。”

1a 型 SNe 起着重要作用，对这些宇宙爆炸的更深入理解将有助于科学家理解几件事。

SNe 是宇宙距离阶梯中的标准蜡烛，了解它们将有助于宇宙学家了解暗能量，这是一种驱动宇宙膨胀的神秘力量。

他们还在宇宙中产生大量的铁。地球的质量约为 32% 的铁，没有铁，岩石行星不太可能形成。铁还运输我们血液中的氧气，这是我们自然界的重要组成部分。了解它的来源有助于我们了解大自然的整体结构。

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了解它的来源有助于我们了解大自然的整体结构。

本文最初由今日宇宙.阅读原创文章.

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