这在物理学上本应是不可能的。数百万年前，一颗白矮星——一颗类太阳恒星的衰退灰烬——与一颗明亮的伴星锁定在一场令人眼花缭乱的舞蹈中。两者互相环绕了无数年，通过一道气体桥连接在一起，气体从伴星流向白矮星，使其变得越来越重，直到它无法再支撑额外的重量。此时，白矮星本应爆炸——将自身炸成碎片，并产生一颗超新星，其亮度在短时间内超过银河系中所有恒星的总和。然后，一旦超新星消退，白矮星的内脏散布到整个星系，除了它的伴星之外，将真的什么都不剩下。但出乎意料的是，爆炸并没有完全摧毁白矮星。相反，它幸存了下来。
这颗白矮星，更广为人知的名字是 LP 40-365，于 2017 年首次在《科学》杂志上宣布。“这是一个非常非凡的说法，”波士顿大学的天文学家 JJ Hermes 说。“因此我们需要一些非凡的证据来支持它。”现在，一篇发布在预印本服务器 arXiv 上并已提交给《皇家天文学会月刊》的研究可能恰好提供了该证据。德国埃尔朗根-纽伦堡大学的天文学家 Roberto Raddi、Hermes 和同事们又发现了两颗白矮星，它们似乎也取得了令人难以置信的成就。这项研究不仅进一步证明了这种死里逃生的恒星的存在，而且最终将揭示这些神秘爆炸的真相。
Raddi 的团队在梳理欧洲航天局的盖亚探测器的数据后发现了这些发现，盖亚探测器特别适合寻找高速恒星——像 LP 40-365 这样的恒星的一个重要特征（因为超新星爆炸有能力将恒星弹射穿过星系）。其中两颗注定要逃离银河系，一颗正在“逆向”绕我们星系中恒星的通常旋转方向运行。此外，它们都拥有较大的半径，据推测是因为它们被来自失败爆炸的额外能量膨胀了。然而，它们的质量相对较小，可能是由于爆炸期间损失了大部分物质。但也许最令人信服的证据表明这些恒星是超新星幸存者的是，它们富含较重的元素。典型的白矮星由碳和氧组成，而这些恒星主要由氖组成。“这太荒谬了，”Hermes 说。“这就像一些酒吧的啤酒招牌在星系中飞舞。”这些恒星的第二大常见元素是氧，其次是少量更重的元素，如镁、钠和铝。“这简直太奇怪了，”Hermes 说。
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这些重元素是恒星核燃料燃烧高级阶段的副产品，这表明，即使这些白矮星没有完全解体，它们的外层也确实发生了部分燃烧。这并不是一个疯狂的想法。当最初发现 Ia 型超新星——第一种已知的爆炸白矮星类型时——理论家们试图在他们的计算机上重现这些天体灾难，但难以实现不会在吞噬整个恒星之前就熄灭的爆炸。因此，天文学家抛弃了这些模型，确信爆炸白矮星是一件要么全有要么全无的灾难性事件。然后在 2002 年，观测者发现了一种新的超新星类型，称为 Iax 型。这些爆炸看起来像它们的表亲，只是它们移动得更慢，衰退得更快，并且总体能量更少。为了解释这些缓慢的恒星爆炸，天文学家们复活了他们之前丢弃的模型。
感谢那些早期的模型以及最近来自理论家的少量帮助，天文学家现在认为他们了解了半熟白矮星超新星背后的机制。当白矮星从伴星虹吸物质时，它会变得更重和更密集。最终，密度变得如此之高，以至于白矮星内的碳核融合在一起，使恒星能够在大约一千年的时间里构建更重的元素。但诀窍是，这种核聚变只发生在恒星内部的特定区域——如果可以称之为一个气泡的话。那个气泡最终变得非常热，以至于它从恒星内部涌出，在不到一秒的时间内冲破表面。爆发将恒星的大部分内脏喷射到太空，就像火箭一样，将富含元素的白矮星加速到令人难以置信的速度。
这个故事很好地解释了这三颗新发现的白矮星，尽管有一个主要的警告：这些恒星应该含有一些在燃烧中没有燃烧的碳。但与那些预期相反，它们似乎相对不含碳。“那是最后一块不太合适的拼图，”卡内基天文台的天文学家 Anthony Piro 说，他没有参与这项新研究。“大自然总是充满惊喜。总会有一块缺失的拼图需要你去调查。”然而，天文学家仍然相当确信这些恒星在 Iax 型超新星中幸存了下来。“当然，就大致的定性图像而言，这绝对看起来像是一颗发生过某种爆炸性聚变的白矮星，”罗格斯大学的天文学家 Saurabh Jha 说，他也没有参与这项新研究。
这可能仅仅打开了研究这些辉煌爆炸的许多大门。由于超新星非常罕见，天文学家主要研究发生在遥远星系中的爆炸——迫使他们在光线在几个月内消退之前对其进行仔细检查。但是这些在银河系中快速移动的白矮星提供了第一批恒星遗骸，可以在数百万年后进行详细研究。“这就像我们可以在其他星系中看到超新星——恐龙，”Jha 说。“但是在这里附近——通过这些类型的恒星——我们拥有化石。”
这些化石可以为我们提供有关其前身爆炸的具体细节的大量信息。像它们的 Ia 型表亲一样，Iax 超新星同样在宇宙中产生和分散重元素。但与它们更明亮的表亲不同，后者几乎没有留下关于这个过程的持久证据，在 Iax 型爆发中幸存下来的恒星布满了它们产生的元素——使天文学家能够详细研究这些宇宙鸡尾酒。天文学家已经怀疑流淌在你血管中的铁是在 Ia 型超新星中产生的，而你结婚戒指中的金是在两颗中子星——大质量恒星在超新星爆炸中死亡后留下的灰烬——碰撞时产生的。“能够最终更完整地了解所有这些不同元素的来源，这令人兴奋，”Piro 说。
Raddi 的团队还估计，在银河系附近潜伏着许多类似的超新星幸存者——在盖亚的最终数据集发布时，可能应该可以看到其中的 20 个。“这不是故事的结局，”Piro 说。“这是一项自成一体的产业，而且它才刚刚开始。”对于 Jha 来说，这尤其令人欣慰。他研究 Iax 型超新星——所谓的怪胎——大约 15 年了，并且很高兴看到这个长期以来被认为非常小众的领域开始爆发。