超過8個(gè)太陽質(zhì)量的恒星以超新星的形式結(jié)束時(shí)，這些單星超新星被稱為核心坍縮超新星，因?yàn)楫?dāng)它們稠密的核心(在這個(gè)階段主要由鐵構(gòu)成)不再能夠承受向內(nèi)的引力壓力時(shí)，會(huì)在爆炸前向內(nèi)坍縮。具有強(qiáng)氫發(fā)射線的核心坍縮超新星被認(rèn)為是紅巨星爆炸的結(jié)果。

紅巨星是一種大質(zhì)量恒星，演化已經(jīng)過了燃燒氫的基本階段。直到此前，天文學(xué)家們還認(rèn)為這些恒星在最終消亡前相對靜止，但越來越多的證據(jù)表明，它們在爆炸前實(shí)際上經(jīng)歷了強(qiáng)烈的質(zhì)量損失。

在一些模型中，當(dāng)超新星噴出物遇到這些包層時(shí)所產(chǎn)生的輻射，產(chǎn)生了核心坍縮超新星中觀察到的變化。CfA天文學(xué)家格里芬·侯賽因扎德(Griffin Hosseinzadeh)是通過研究核心坍縮超新星ASASSN-15oz來驗(yàn)證這些想法的天文學(xué)家之一。他協(xié)助進(jìn)行多波段觀測，包括x射線、紫外線、光學(xué)、紅外和無線電測量。ASASSN-15oz早已經(jīng)爆炸，位于相對較近的星系HIPASSJ1919-33，距離地球大約1億光年，天文學(xué)家在大約750天的時(shí)間里獲得了該天體的光譜和光度光曲線。

成功地將這一事件模擬為一顆紅色超巨星爆炸，這顆巨星在其后期演化的大部分時(shí)間里都在恒星風(fēng)中噴射物質(zhì)，并在其消亡前經(jīng)歷了一次極端的噴發(fā)。估計(jì)總共有1.5個(gè)太陽質(zhì)量的物質(zhì)被噴射出來。新分析結(jié)果與這樣的觀點(diǎn)相一致，即這類核心坍縮超新星確實(shí)被一顆巨大的外圍恒星殼所包圍，這是紅巨星前身爆發(fā)質(zhì)量損失的結(jié)果。富氫核坍縮超新星通常分為四類：IIP、IIL、IIn和IIb，流體動(dòng)力學(xué)模型表明，大多數(shù)IIP/IIL超新星的早期光曲線都需要繞星物質(zhì)來產(chǎn)生。

在這種情況下，IIL超新星在爆炸前經(jīng)歷了大量的質(zhì)量損失。天文學(xué)家在一顆IIL型超新星ASASSN-15oz上驗(yàn)證了這一假說。通過對x射線、紫外線、光學(xué)、紅外和無線電的廣泛跟蹤，研究展示了對相互作用的跡象以及探測所顯示質(zhì)量損失歷史的研究。從光曲線模型中，發(fā)現(xiàn)了爆炸前短時(shí)間內(nèi)強(qiáng)烈質(zhì)量損失的證據(jù)，在距離始1800 R⊙以內(nèi)的1.5 M⊙的物質(zhì)中有這種現(xiàn)象。研究還在無線電中探測到超新星，表明質(zhì)量損失率在極端質(zhì)量損失期之前為10 - 6到10 - 7 M⊙yr - 1。

博科園｜研究/來自：哈佛史密森尼天體物理中心

參考期刊《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》

DOI: 10.1093/mnras/stz570

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