在距離地球1.72億光年的宇宙深處,一場打破常規的恒星爆炸,正在改寫天文學家對大質量恒星死亡的認知——這就是人類迄今發現的第6例Icn型超新星SN 2024abvb,也是該類別中最奇特的一個樣本。
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這項由澳大利亞墨爾本大學Jennifer Shi領銜的國際團隊完成的研究,于2026年2月18日發布在arXiv預印本平臺,為我們揭開了這類最罕見超新星的演化秘密。
天文學家通過光譜中的元素特征,為核心坍縮超新星劃分了兩大類:I型和II型。
I型超新星的光譜中沒有氫元素的譜線(前身星在爆炸前已經徹底丟失了氫外殼,所以統稱為剝離包層超新星(SESNe));而II型超新星則具有氫元素的譜線(前身星保留了氫外殼的爆炸)。
I型呢,根據硅、氦的吸收線又可分為Ia、Ib、Ic等亞類。
而帶后綴 n 的亞型: n 代表narrow(窄發射線),這是超新星爆炸的激波與前身星提前拋射的致密星周介質發生碰撞、電離介質產生的特征,是“爆炸前有極端質量損失”的直接證據。
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總體而言,Icn型超新星是核心坍縮超新星中最稀有、最極端的剝離包層超新星亞型,2022年才被正式定義為獨立分類,截至2026年2月,人類僅確認了6例該類天體,是超新星家族中名副其實的“罕見物種”。
SN 2024abvb最早在2024年11月22日由ATLAS巡天項目發現。
除過本身分類罕見外,SN 2024abvb的爆炸位置也非常奇怪:它的爆炸位置距離宿主星系的核心足足22.4千秒差距(約7.3萬光年)。
這在所有已發現的Icn型超新星里,它是離宿主星系核心最遠的一個。
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它為什么跑那么遠呢?
要解釋它為何能跑到距星系那么遠爆炸,就得破解前身星的謎題。
傳統理論認為,Icn型超新星來自25倍太陽質量以上的沃爾夫-拉葉星,這類大質量恒星靠強勁的星風剝離氫氦外殼,壽命僅幾百萬年,根本沒有足夠時間跑出這么遠。
但SN 2024abvb的宿主星系是一個中等質量星系,恒星總質量約46億倍太陽,金屬豐度僅為太陽的4%,恒星形成率極低,爆炸位置更是幾乎沒有新生恒星,這與沃爾夫-拉葉星前身星的條件不符。
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在綜合了所有的觀測證據后,團隊最終給出了目前最合理的結論:
它的前身星,是一顆8-10倍太陽質量的恒星,不過不是單星,而是身處雙星系統中,雙星繞轉,它被身邊的伴星逐步剝掉了氫、氦外殼。
同時,雙星的繞轉最終導致引力失控,將它彈射了出去,使其獲得了極高的逃逸速度,跑出了宿主星系。
最終在星系際空間中發生爆炸。
很是離奇的一段經歷啊。
但更讓天文學家意外的,是它的光譜轉變。
通過地面與空間望遠鏡的紫外、光學、近紅外多波段連續觀測,團隊發現,這顆超新星的光譜發生了前所未有的變化:爆炸初期,它的光譜完全符合Ibn型超新星的特征——看不到高電離的碳III發射線,卻存在窄氦線。
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但到了峰值亮度之后,氦線徹底消失,碳II、氧I的譜線成為主導,完全匹配Icn型的定義。
這意味著,這是人類首次觀測到超新星從Ibn型向Icn型的完整過渡,相當于親眼見證了,恒星死亡現場的元素分層剝離過程。
這一發現,不僅填補了Ibn與Icn型超新星之間的演化空白,更打破了“Icn型超新星只能來自大質量沃爾夫-拉葉星”的固有認知,為大質量恒星的雙星演化通道,提供了關鍵的觀測證據。
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