超新星的“死亡伴侣”

撰文｜凯利·奥克斯（Kelly Oakes）

翻译｜王栋

如果白矮星在浩瀚的星海中拥有一颗供其吸取物质的伴星，它便不会孤寂地在沉默中灭亡，而是以一种更为壮丽的方式——超新星爆发来退出星际。在双星系统中，白矮星伴侣的身份一度十分神秘。科学家对一颗超新星伴星身份的分析表明，它很有可能是主序星。

白矮星是一种密度极高、质量曾和太阳接近的老年恒星。当恒星演化成白矮星时，它生命中最壮丽的阶段已经结束了。在辐射了数十亿年的光和热后，它缓慢地释放着残余能量，慢慢冷却，直到最后一抹光辉消失。然而，一些白矮星并不甘心自己的生命这样结束。

如果一颗白矮星属于一个双星系统，拥有一颗伴星的话，它就能避免默默消逝的宿命，而以一种更壮丽的方式谢幕——一种特殊的恒星爆炸，被称为Ia型超新星爆发。Ia型超新星爆发由白矮星从它的伴星中吸取物质开始，在整个过程中白矮星不断膨胀直到无法再变大。到那时，它就会发生向心内爆，紧接着以超新星的形式向外反弹爆发，产生的光足以照亮整个星系。

而在这一令人惊叹的过程中，那颗被白矮星掠取物质的伴星也扮演着重要角色。然而，这颗伴星的身份在很长时间里都是一个谜。理论模型认为，伴星可以是红巨星，也可以是太阳这样的主序星，也可以是白矮星。

对于2011年发现的一颗Ia型超新星，天文学家已经缩小了它的候选伴星的范围。2011年8月24日晚上8时59分，“帕洛马瞬变工厂”的一台位于美国加利福尼亚州帕萨迪纳观测台的望远镜发现了一个明亮的斑点。这颗新发现的、被命名为SN 2011fe的超新星，打破了“帕洛马瞬变工厂”的天文学家发现Ia型超新星的最快纪录：爆发后仅有11个小时就被发现。

2011年12月，研究人员在《自然》杂志上发表了两篇论文，分析了对SN 2011fe超新星的观测结果。其中一篇以任职于美国伯克利劳伦斯国家实验室和“帕洛马瞬变工厂”的彼得·纽金特（Peter Nugent）为第一作者的论文提出，这颗超新星的伴星很可能是一颗主序星。在另一篇文章里，美国加利福尼亚大学伯克利分校的李卫东（Weidong Li）等人排除了伴星是红巨星的可能。

利用位于夏威夷的凯克望远镜Ⅱ的观测数据，李卫东确定了这颗超新星的位置。然后，他分析了哈勃空间望远镜在超新星爆发之前拍摄的照片，来寻找孕育这颗超新星的双星系统的线索。

超新星SN 2011fe是许多年来发现的距离地球最近的Ia型超新星，由于现在的观测仪器已经有了长足的进步，它也将是历史上被研究得最充分的超新星。上述两篇文章仅仅是一个开始。