一枚神奇的“超千新星”？

一枚神奇的“超千新星”？左中右分別對(duì)應(yīng)爆發(fā)的三個(gè)階段。

加州理工學(xué)院 / K. Miller / R. Hurt

以加州理工學(xué)院帕洛瑪天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)Mansi Kasliwal為首的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)稱(chēng)，他們可能首次發(fā)現(xiàn)了一枚神奇的“超千新星（Superkilonova）”。

這是一種由兩種不同性質(zhì)的恒星爆發(fā)事件——“超新星（Supernova）”和“千新星（Kilonova）”疊加而成的罕見(jiàn)現(xiàn)象。

如果事實(shí)真如他們所料，那將改變科學(xué)界對(duì)恒星生死的認(rèn)識(shí)。

大質(zhì)量恒星死亡之時(shí)會(huì)引發(fā)劇烈的熱核爆炸，科學(xué)家稱(chēng)之為“超新星”。超新星爆發(fā)會(huì)將前身恒星的內(nèi)核壓縮成致密的中子星——如果質(zhì)量超過(guò)極限，甚至可能是一個(gè)黑洞。

超新星爆發(fā)的概率就單一星系而言并不高，但如放眼整個(gè)宇宙，它卻是一種常見(jiàn)現(xiàn)象。

“千新星”則不是恒星的死亡內(nèi)爆，它是兩顆中子星的碰撞?？茖W(xué)家認(rèn)為，宇宙中的重元素，比如金、鉑和鈾，大部分是由中子星碰撞制造出來(lái)的。

千新星爆發(fā)極為罕見(jiàn)。到目前為止人們僅在2017年通過(guò)引力波探測(cè)，發(fā)現(xiàn)過(guò)一次千新星爆發(fā)。這是因?yàn)榍滦潜l(fā)產(chǎn)生的電磁波相對(duì)暗弱，而觸發(fā)的引力波信號(hào)反而較為明顯。

研究人員稱(chēng)，2025年8月18日LIGO引力波探測(cè)器探測(cè)到一次編號(hào)為AT2025ulz的引力波事件，其信號(hào)特征與2017年的千新星爆發(fā)事件極為相似。

收到LIGO的提示之后，諸多可見(jiàn)光、X射線(xiàn)、紅外和射電望遠(yuǎn)鏡開(kāi)始尋找該事件的電磁信號(hào)對(duì)應(yīng)體。

研究人員在紅色波長(zhǎng)上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)強(qiáng)烈信號(hào)，該特征符合千新星爆發(fā)后預(yù)期出現(xiàn)的重元素。然而隨著時(shí)間的推移，這個(gè)信號(hào)卻慢慢變成了藍(lán)色。藍(lán)色表明那里存在氣體氫，而這是超新星的特征。

該事件至今仍是一個(gè)謎。但Kasliwal團(tuán)隊(duì)表示，有一個(gè)理論可能可以解釋這一神秘現(xiàn)象。

也許該次事件最開(kāi)始是一次超新星爆發(fā)，但超新星爆發(fā)卻留下了兩個(gè)內(nèi)核。準(zhǔn)確地說(shuō)，是兩顆中子星。這兩顆中子星隨后又在瞬間合并，使之同時(shí)具有了千新星爆發(fā)的特點(diǎn)。

理論上要發(fā)生這樣的事件，首先要求其前身恒星的自轉(zhuǎn)速度極快。而超新星爆發(fā)后，其內(nèi)核可能裂解（fission）成了兩顆中子星；也有可能留下了一顆中子星，但在這顆中子星的周?chē)幸粋€(gè)物質(zhì)盤(pán)，而這個(gè)物質(zhì)盤(pán)中的物質(zhì)即隨又凝聚在一起，形成了一顆非常小的中子星——這一過(guò)程和太陽(yáng)系行星的形成機(jī)制十分相似——接著這兩顆中子星又發(fā)生了碰撞和合并——整個(gè)過(guò)程必須在極短的時(shí)間內(nèi)完成。

但是這些說(shuō)法目前都無(wú)法得到證實(shí)。至少?gòu)奈从腥艘?jiàn)過(guò)那種非常小的中子星，雖然理論上無(wú)法排除它們存在的可能。

相反的意見(jiàn)同時(shí)也認(rèn)為，存在一種可能，即起初人們探測(cè)到的引力波，和后續(xù)人們通過(guò)電磁波觀測(cè)到的超新星信號(hào)，其實(shí)分屬兩次相互獨(dú)立的事件，只不過(guò)從地球上看，它們?cè)谔炜罩锌康梅浅＝选?/p>

但即使是巧合，也讓人大開(kāi)眼界。

目前這只是一次孤立事件。要想確認(rèn)宇宙中真的存在“超千新星”，或許只有等待更多類(lèi)似事件的發(fā)現(xiàn)。

一枚神奇的“超級(jí)千新星”？這是爆發(fā)的第一階段——超新星爆發(fā)。

加州理工學(xué)院 / K. Miller / R. Hurt

一枚神奇的“超級(jí)千新星”？這是爆發(fā)的第二階段——形成了一大一小兩顆中子星。

加州理工學(xué)院 / K. Miller / R. Hurt

一枚神奇的“超千新星”？這是爆發(fā)的第三階段——中子星碰撞觸發(fā)千新星爆發(fā)。

加州理工學(xué)院 / K. Miller / R. Hurt

參考

Possible "Superkilonova" Exploded Not Once But Twice

https://www.caltech.edu/about/news/possible-superkilonova-exploded-not-once-but-twice

ZTF25abjmnps (AT2025ulz) and S250818k: A Candidate Superkilonova from a Subthreshold Subsolar Gravitational-wave Trigger

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae2000