终于发现了理论上的超新星——明确的恒星进化的分支——

终于发现了理论上的超新星——明确的恒星进化的分支——

电子捕获型超新星2018zd (右边的亮点)。 这颗超新星是在麒麟座方向的银河NGC 2146 (左)发现的。 由拉斯昆布雷斯天文台拍摄的超新星2018zd图像和哈勃太空望远镜拍摄的超新星出现前的图像合成制作而成。 (信用:美国航空航天局/日本航空/日本航空、美国航空)原始大小( 6.7MB )

理论上预测的爆炸机理的超新星，首次被业余天文家和观测理论的天文学家们发现。 这是一项探究至今为止被视为谜团的恒星进化分支的研究成果。 质量小的恒星成为白矮星，静静地结束其一生，而质量大的恒星会发生超新星爆炸，结束其一生。 这个终结的样子的差异由恒星的质量决定，人们认为其分支点约为太阳的8倍。 东京大学的野本宪一教授等人的理论研究预测，具有这个分支点质量的恒星会在被称为“电子捕获型超新星”的特殊机制下爆炸，这是近40年来所预测的。 超新星爆发的恒星中质量更大的恒星在中心部形成铁芯后发生爆炸。 另一方面，位于分支点质量的恒星形成由氧氖镁构成的核心。 虽然该内核由电子的力量支撑，但电子被镁和氖捕获，无法支撑内核而爆炸，这就是电子捕获型超新星的机制。 如此以特殊机制爆炸的电子捕获型超新星，被观测的行为也被认为呈现出与平时不同的特征。 国立天文台的守屋尧助教、冨永望教授等人，努力进行了模拟，从理论上预测了电子捕获型超新星的亮度变化等情况。 只是，通过这样的研究，虽然有藤原定家的《明月记》中也记载的1054年超新星有可能是电子捕获型超新星的例子，但被发现的天体被确认为电子捕获型超新星至今为止还没有。 2018年3月业余天文家板垣公一发现爆炸后不久的超新星2018zd，同样是业余天文家野口敏秀详细观测到了发现后亮度的变化。 另外，以美国加利福尼亚大学博士生平松大地为中心的观测小组利用世界各地的望远镜对这个天体进行了详细的观测。 结果表明，这个天体的行为非常有特征，与理论和模拟预测的电子捕获型超新星的特征非常一致。 另外，从哈勃太空望远镜偶然捕捉到的爆炸前天体的状态推测，质量约为太阳8倍的恒星发生了爆炸。 也就是说，这是首次发现与电子捕获型超新星所呈现的特征全部一致的超新星。 这个电子捕获型超新星2018zd的发现，是逼近成为白矮星还是超新星，位于其分支的恒星进化之谜的重要成果。 由于明确了电子捕获型超新星的观测特征，认为类似超新星的发现会变得容易。 今后，通过发现·观测，有望获得其发生频率等更详细的信息。 该研究成果作为d.hira matsu et al .“the electron-capture origin of supernova 2018 ZD”于2021年6月28日刊登在英国天文学专业杂志《自然天体学家》上