最近，人类科学家首次直接观测到了恒星在变成超新星最后阶段的爆炸现象。

这种爆炸十分剧烈，会产生极强的亮度和冲击波。通常一颗恒星在经历这种爆炸之后就会演变成一颗超新星。超新星最后也会进一步爆炸，最终成为无数个分布在宇宙各角落的重原子。

但是长久以来科学家们都无法直接观测到爆炸的过程，只能通过想象。

而近日，一个国际科学家小组通过对美国航天局(NASA)开普勒太空望远镜收集的三年的数据进行分析，发现了超新星爆炸冲击波的踪迹。但在两个被观测到发生了超新星爆炸的恒星中，只有一个产生了冲击波。

在开普勒太空望远镜2011年收集的信息中，科学家们发现有两颗超新星可能正处于演变阶段。但是看起来似乎其中只有一颗产生了冲击波。参与该科研小组的澳大利亚国立大学教授Brad Tucker说这是一个谜。他说冲击波通常会波及整个超新星表面，随之而来的就是爆炸。

“我们一贯认为，这就是恒星爆炸的物理机制，”Tucker说，“重力使恒星核心不断塌缩，当压强达到临界点时，恒星就会演化成中子星，有时也会变成黑洞。而剩余的能量就会继续发挥作用，最终导致整个恒星爆炸。”

“我们虽然一直是这样认为的，但我们从未看到这种事情发生过。”

Tucker还说曾有人用x射线望远镜偶然捕捉的超新星爆炸现象，但是观测结果并不详尽。

此次开普勒太空望远镜观测的结果表明，也许超新星爆炸过程并不是科学家们一贯想的那样，其中还有更多未解之谜等待探索。

没有产生冲击波的超新星是一颗体积很大的恒星，大约是太阳的500倍左右。所以也可能是因为冲击波不够强，无法脱离这颗恒星的引力范围。“也可能是确实产生了冲击波，但是我们观测不到，”Tucker说。

Tucker说，还有一种可能是因为有东西干扰了观测结果，比如沙尘。而且这颗体积较大恒星与地球的距离是体积较小恒星离地球距离的2000倍，所以更加难以观测清楚。

“观测结果存在有价值的信息，但我们现在还不知道是什么，”Tucker说。

“目前我们掌握的结果让我们更加困惑了，”美国圣母大学天文学教授Peter Garnavich说，“观察2颗超新星，却看到了不同的现象。”

此次恒星爆炸变成超新星的过程持续时间仅有20分钟，开普勒捕捉到的这一瞬间被NASA称为“天文学家研究调查的里程碑”。而相比之下，许多重大天文现象的发生过程都会持续数年，数百年，甚至数千年。

“为了观测到这种只会持续几十分钟的天文现象，你必须让望远镜24小时不停检测，”Garnavich说，“你不知道什么时候会有一颗超新星爆炸，而开普勒很好地完成了这个任务。”

Tucker说，科学家们还正在进一步筛选分析开普勒收集的信息，相信还会发现其它超新星爆炸现象。他说目前在开普勒收集到的500个星系中，已经确认了6颗超新星，包括此次观测到的2颗。而开普勒下一阶段代号为“K2”的任务是再监视5000个星系，因此发现更多超新星的几率势必会更大。

“现在开普勒已经为我们打开了宇宙壮观现象的大门，而K2将会更进一步打开我们的视野，”开普勒任务的负责人Tom Barclay说，“K2也将会帮助我们理解目前我们对超新星爆炸存在的疑问。”

开普勒任务和K2任务项目科学家Steve Howell说，“宇宙中所有的重元素都来自于超新星爆炸。比如地球上的银、镍和铜，甚至我们身体中包含的这些重元素都是这样来的。可以说，有了超新星才有了生命存在。”

美国航天员Carl Sagan曾用一句更有诗意的话这样说道：

我们的DNA中的氮，我们牙齿中的钙，我们血液中的铁，我们吃的苹果中的碳，所有这些都来自于塌缩的恒星的内部。我们就是由恒星物质组成的。

本文报道的超新星爆炸研究结果已被美国《天体物理学杂志》采用发表。

 

翻译：张杭；编辑：陈升龙

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