超新星是宇宙中已知的最激烈的天文事件之一。它們放射出大量的能量,非常耀眼。天文物理學家所知的超新星主要有兩類,一類是巨型恆星壽命到了終點發生爆炸;另一類是白矮星從它的伴星上吸收氣體,最後觸發失控的聚變反應。
一份近期發表在《皇家天文學會月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上的研究,可能發現了第三種類型。
多數小質量的恆星到了壽命的終點將變成一顆白矮星,比如我們的太陽。可是這份研究發現一顆白矮星的光譜與眾不同。
普通白矮星的大氣中主要含氫和氦,有時夾雜一些從內核散發出的重元素。這顆最早在2015年發現的白矮星SDSS J1240+6710,它的大氣既不含氫,也不含氦,從哈勃望遠鏡觀測的光譜分析顯示,它的大氣還含有碳、鈉和鋁這些元素。
這些元素是超新星爆發第一階段的產物。而在超新星爆發的後期階段,大氣中將含有鐵族元素,即鐵、鈷、鎳、鉻和錳這類元素。可是從哈勃對這顆白矮星的觀測數據來看,沒有發現任何一種鐵族元素。
這顆白矮星還有一個奇怪的特點,它正以每小時90萬千米的速度穿越我們銀河系,而且它的質量只有太陽的40%左右。
研究人者認為,這顆白矮星所有這些特點,顯示它只經歷了超新星爆炸的部分過程──是一種全新的超新星類型。
研究者還推測,這顆白矮星曾有一顆伴星,兩者共同圍繞某個中心天體旋轉。當伴星衰老後,白矮星開始從伴星上吸收氣體,直到觸發超新星爆發。
可是,超新星爆發的初級階段影響了白矮星的繞行軌道,導致兩顆星向相反的方向被拋出。研究者認為,這就是SDSS J1240+6710高速飛掠銀河系的原因。
研究者估計,這是這種新型超新星的第一個例子。在這種情況下,超新星爆發的初級階段維持的時間將非常短。
一般的1A型超新星爆發亮度可持續幾個月左右,爆炸產生的放射性鎳提供持久的餘輝。可是這顆白矮星沒有產生大量鎳元素。
主要研究者英國華威大學(University of Warwick)物理系教授甘西克(Boris Gaensicke)說:「我們發現不同類型的白矮星在不同條件下將觸發不同的超新星爆發,從它們的成分、質量和速度可以判斷出它們所經歷的超新星類型。宇宙很精彩。研究銀河系內超新星的殘骸,將幫助我們了解在其它星系中發生的各類超新星事件。」