一张新生超新星的“婴儿照”捕捉到了这颗恒星爆炸后生命最初几个小时的景象，揭示了这种巨大爆炸的发生方式，一项新的研究发现。
这个新发现的宇宙婴儿是一种超新星，它发生在巨星耗尽燃料并爆炸时。超新星非常明亮，它们可以短暂地超越其母星系中的所有其他恒星。
天文学家之前曾看到过超新星爆炸后最初几分钟的景象。然而，直到现在，研究人员还没有捕捉到新生超新星在如此多波长范围内的光线，包括无线电波、可见光和X射线。新图像增加了证据，表明这些垂死的恒星可能会在死亡前几个月喷射出一个物质盘，以此预示即将到来的死亡，一篇描述这一发现的论文指出。[了解你的新星：恒星爆炸详解（信息图）]
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关于垂死恒星如何以及为何会发生如此剧烈的爆炸，仍有许多未知之处。研究注定以超新星形式死亡的恒星的最后几年可以揭示这些爆炸发生方式的关键细节，但在这些短暂的最后阶段的恒星非常罕见——根据新的论文，从统计学上讲，银河系中1000亿到4000亿颗恒星中，很可能没有一颗恒星会在一年内以超新星形式死亡。
现在，科学家报告说，他们在超新星爆炸后仅仅3个小时就发现了它，帮助他们捕捉到了“有史以来拍摄到的最早的超新星爆炸光谱”，研究主要作者、以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的天体物理学家奥弗·亚伦说。光谱本质上是对物体发射的光的波长的详细观察。由于化学元素可以吸收某些波长，因此恒星光谱可用于揭示恒星的组成。
“直到几年前，捕捉到爆炸一周后的超新星才被认为是早期的，”亚伦告诉Space.com。“现在情况已经不同了。”
超新星诞生
天文学家使用位于加利福尼亚州帕洛玛天文台的中级帕洛玛瞬态工厂 (iPTF) 的数据，于 2013 年 10 月 6 日探测到这颗名为 SN 2013fs 的超新星。亚伦说，它的恒星很可能是一颗红超巨星，比太阳重约 10 到 17 倍，比太阳宽几百倍。
超新星在距离我们约 1.6 亿光年的一个名为 NGC 7610 的螺旋星系中爆炸。这个星系相对靠近银河系，这使得科学家们更容易将更多的望远镜对准它，并探测到它发射的几乎覆盖整个光谱的光信号，从无线电波到 X 射线。亚伦解释说，超新星的观测是在爆炸后约 6 小时开始进行的，使用了夏威夷的凯克天文台和美国国家航空航天局的雨燕卫星上的望远镜。
SN 2013fs 是最常见的超新星类型：II 型。当一颗大质量恒星的核心耗尽燃料时，就会发生这种超新星，它会在一秒钟内坍缩成一个非常密集的核，然后反弹并将其物质向外喷射。
天文学家在新生超新星早期捕捉到了照片，足以发现恒星在消亡之前喷射出的物质盘。通常，超新星是在爆炸产生的冲击波扫除这些物质及其可能包含的任何秘密之后才被观测到的。
研究人员发现，大约在一年前，这颗恒星在死亡前迅速喷射出大量物质，大约相当于太阳质量的千分之一，速度接近 224,000 英里/小时（360,000 公里/小时）。之前的研究曾发现，在 II 型超新星的不寻常子类中出现过这种早期爆发，但这些新发现表明，这种喷发也先于更常见的 II 型超新星发生。
“这就像恒星‘知道’它的生命即将结束，并在最后呼吸时以更高的速度喷射物质，”亚伦告诉 Space.com。“想想火山或间歇泉在喷发前冒泡的样子。”
这些发现表明，一颗恒星可能在变成 II 型超新星前的几个月处于不稳定状态。因此，“恒星爆炸时的结构可能与迄今为止假设的不同，”亚伦说。例如，恒星的核心可能在最后几天经历剧烈的变化，导致强烈的风从恒星深处一直吹到其表面及其外部。
新的、自动化的天空观测，例如 iPTF，已经开始在超新星爆炸后一天或更短的时间内捕捉到它们。
“在不久的将来，借助新的天空观测，我们预计将大幅增加我们能够获得爆炸后数小时甚至数分钟内早期观测的超新星事件的数量，”亚伦说。
科学家们于 2 月 13 日在《自然物理》杂志上在线详细介绍了他们的发现。
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