科技日报记者 陆成宽
超新星爆发究竟是怎么发生的？这个困扰天文学界多年的谜题，如今被中国科学家领衔的研究团队首次找到了关键线索。记者5日从中国科学院大学获悉，由该校科研人员领衔的国际研究团队观测到，一颗Ⅱ-P型超新星的前身星，正是一对相互缠绕并最终合并的双星系统。相关研究成果发表于《科学通报》杂志。
作为宇宙中最为常见的爆发现象，富含氢元素的Ⅱ-P型超新星约占所有超新星数量的近四成。理论界数十年前便猜测，其中相当一部分（30%至50%）可能诞生于双星系统。然而，无论是孤独演化的单星，还是相互作用的双星，它们在爆发前都会进入高度相似的“红超巨星”阶段，如同一对“双胞胎”，让天文学家难以分辨其真实身世。
在这项研究中，研究团队成功捕捉到超新星SN 2018gj爆发前的“真身”影像。这颗超新星的前身星虽然表面特征与普通红超巨星无异，但它所处的位置却十分反常——位于宿主星系边缘一个恒星年龄异常古老的区域。
“这就像在一个全是老人的社区里，发现了一个体格壮硕的中年人。”论文第一作者兼通讯作者、中国科学院大学副教授孙宁晨解释。进一步的观测发现，这颗超新星的光变曲线呈现出异常短暂的“平台期”。
为解开谜团，研究团队创新性地融合了前身星直接探测、环境星族分析以及爆发过程的流体动力学模拟。一系列证据最终指向一个惊人的结论：这颗超新星并非来自传统认知的单一恒星，而是由一对双星在漫长演化中历经物质交换、最终合并成一颗特殊红超巨星后，再以超新星形式爆发的产物。
牛津大学天体物理系教授菲利普·波德西亚德洛夫斯基对此评价道：“我们终于首次证实了这类超新星长期预测、但一直未被观测到的双星并合前身星。”
孙宁晨表示，这项研究是观测天文学家与理论天文学家深度交叉合作的典范，不仅为理解大质量恒星的演化与死亡开辟了新路径，也为未来借助中国空间站巡天望远镜（CSST）、詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）等新一代设备，搜寻更多“隐藏”的宇宙爆发事件奠定了基础。
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