哈勃发现Iax超新星与潜在的“僵尸之星”有关

这两幅插图展示了美国宇航局哈勃太空望远镜所拍摄的超新星2012Z在螺旋星系NGC 1309中的前后图像。主图像顶部的白色X标志着超新星在银河系中的位置。图像

天文学家使用哈勃太空望远镜观察了一颗Iax型超新星爆炸后失去其外部氢包层的恒星的光，从而揭示了其氦核。

利用NASA的哈勃太空望远镜，一组天文学家发现了一个恒星系统，该恒星系统在异常微弱的超新星爆炸后可能会留下“僵尸星”。

超新星通常会消灭正在爆炸的白矮星或垂死的恒星。在这种情况下，科学家们认为这颗微弱的超新星可能留下了一颗矮星-幸存的僵尸星-的幸存部分。

在检查哈勃在恒星爆炸前几年拍摄的图像时，天文学家们发现了一颗蓝色的伴星向白矮星提供能量，这一过程点燃了核反应并释放出这种微弱的超新星爆炸。这种超新星Iax类型比其明亮的表亲Ia类型少见。天文学家已经鉴定出其中的30多个超超新星，它们可能会留下一个尚存的白矮星。

“天文学家们一直在寻找产生Ia型超新星爆炸的恒星系统，”新泽西州Piscataway的罗格斯大学的科学家Saurabh Jha说。“类型Ia很重要，因为它们用于测量巨大的宇宙距离和宇宙的膨胀。但是，对于任何白矮星如何爆炸，我们几乎没有任何限制。Iax类型和普通Ia类型之间的相似性使理解Iax类型祖细胞变得重要，尤其是因为尚未确定性地确定Ia类型祖细胞。这一发现向我们展示了一种使白矮星爆炸的方法。”

研究小组的结果将发表在8月7日星期四的《自然》杂志上。

名为SN 2012Z的弱超新星位于距离我们1.1亿光年远的星系NGC 1309中。它是在2012年1月的利克天文台“超新星搜索”中发现的。幸运的是，哈勃望远镜的高级勘测相机还在超新星爆发之前观测了NGC 1309已有数年了，这使科学家们可以比较前后的图像。

罗格斯大学的研究生，该团队论文的主要作者柯蒂斯·麦库利（Curtis McCully）对哈勃爆炸前的影像进行了锐化处理，并发现了超新星位置附近的奇特物体。

“在超新星的位置看到任何东西，我感到非常惊讶。我们希望该祖细胞系统太微弱而看不见，就像之前对普通Ia型超新星祖细胞的搜索一样。当自然使我们感到惊讶时，这是令人兴奋的。”麦库利说。

在研究了物体的颜色并将其与可能的Iax类型祖先系统的计算机模拟进行比较之后，研究小组得出结论，他们看到的是一颗失去了氢外层的恒星的光，露出了氦核。

研究小组计划在2015年再次使用哈勃望远镜观察该区域，给超新星的光调暗足够的时间，以揭示任何可能的僵尸恒星和氦伴星，以证实其假设。

“早在2009年，当我们刚开始了解此类时，我们就预测这些超新星是由白矮星和氦星双星系统产生的，”伊利诺伊大学香槟分校伊利诺伊大学的团队成员Ryan Foley说。键入Iax超新星作为新的类。“这项研究仍然存在一些不确定性，但这本质上是对我们主张的证实。”

SN 2012Z异常性质的一种可能解释是，在较大和较小的一对星之间产生了跷跷板游戏。较大质量的恒星演化得更快，以膨胀并倾倒其氢和氦到较小的恒星上。迅速发展的恒星变成了白矮星。较小的恒星膨胀，变大，并吞没了白矮星。这颗组合星的外层被弹出，留下了白矮星和伴星的氦核。白矮星从同伴恒星虹吸出物质，直到它变得不稳定并爆炸成微型超新星，留下了一颗幸存的僵尸恒星。

天文学家已经找到了Iax I型超新星爆炸的余波。哈勃望远镜在爆炸四年多后，于2013年1月拍摄了哈勃拍摄的超新星2008ha影像，该超新星2008ha位于银河UGC 12682中，距地球6900万光年。图像显示了超新星区域中的一个物体，该物体可能是丧尸之星或同伴。研究结果将发表在《天体物理学杂志》上。

SN 2008ha论文的主要作者Foley解释说：“ SN 2012Z是Iax型超新星中最强大的一颗，而SN 2008ha是同类中最弱的一颗，这表明Iax型系统非常脆弱。”“也许这种持久性与这些恒星的爆炸方式有关。由于这些超新星不能完全摧毁白矮星，因此我们推测其中一些爆炸会喷出一点，而有些则会喷出很多。”

天文学家希望他们的新发现能够刺激这些白矮星爆炸的改进模型的发展，并促使人们更加全面地了解Iax型和正常的Ia型超新星及其对应恒星系统之间的关系。

哈勃太空望远镜是美国宇航局与欧洲航天局之间国际合作的一个项目。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）进行哈勃科学行动。STScI由位于华盛顿的天文学研究大学协会为NASA运营。

出版物：Curtis McCully等人，“用于Iax超新星2012Z型的发光蓝色祖细胞系统”，《自然》 512，第54-56页（2014年8月7日）； doi：10.1038 / nature13615

研究报告的PDF副本：Iax超新星的发光蓝色祖细胞系统

图像：美国宇航局，欧洲航天局