天文學家首度即時觀測大質量恆星死亡過程 發現超新星爆炸新機制

超新星SN 2026gzf（圖左）；圖右上為2016年3月9日宿主星系已出現藍色亮點；右中、下分別為2026年3月25日、4月3日觀測影像，可見超新星爆炸後變亮。（路透）

美國兩個研究團隊把握難得的機會，從一顆演化到生命晚期的龐大恆星，出現第一個爆炸訊號開始，一路觀測其死亡過程，發現大質量恆星的死亡方式，比天文學家過去所知更多，而且這場超新星爆炸並未出現伽瑪射線暴。

路透7日報導，這顆恆星位於距離地球約5億光年的一個星系，爆炸前質量約是太陽的30倍，屬於罕見而巨大的「沃夫—瑞葉星」（Wolf-Rayet star），在強烈恆星風作用下，外層的氫和氦早已剝離。這項觀測從今年3月中國「愛因斯坦探針」（Einstein Probe）太空望遠鏡捕捉到短暫的X射線閃光開始，當時恆星核心塌縮引發超新星爆炸，強大衝擊波衝破恆星表面，形成所謂「衝擊波突破」（shock breakout），造成X射線閃光。

雖然據信超新星爆炸都會發生衝擊波突破，但是稍縱即逝，非常難以即時觀測，這是2008年以來首度捕捉到這種現象。馬里蘭大學天文學家拉斯汀賈德（Jillian Rastinejad）形容，這種衝擊波就像雷達，穿過恆星外層及周圍物質時，會在觀測到的X射線訊號中留下痕跡，使研究人員能夠以前所未有的細緻程度觀察正瀕臨塌縮的恆星狀態。

拉斯汀賈德和卡內基美隆大學天文學家歐康納（Brendan O'Connor），先後在《天文物理期刊通訊》（Astrophysical Journal Letters）發表研究報告，闡述這項歷時將近3個月的觀測成果。

這場編號SN 2026gzf超新星爆炸被歸類為「寬譜線Ic型超新星」（broad-lined Type Ic supernova），爆炸產生的恆星物質拋射速度略高於光速的10%，並且據信留下了黑洞。不過，這場恆星爆炸卻沒有出現伽瑪射線暴。

歐康納指出，目前這方面一個未解問題是，為何有些大質量恆星塌縮時會有高速物質噴流從恆星衝出，產生伽瑪射線暴，但有些相似恆星卻不會；一個可能性是，高速物質噴流被恆星表面或包圍恆星的高密度物質「堵住」，無法衝入太空，數十年前已有理論提出存在這類「受阻噴流」（choked jet），但是迄今尚未被明確證實。

拉斯汀賈德表示，這是首次觀測到這種沒有出現伽瑪射線暴和物質噴流衝出的超新星爆炸，「這項發現顯示，最大質量恆星的死亡方式，比天文學家之前所認為的還要多」。