記者24日從中國科學(xué)院云南天文臺獲悉，由該臺研究員張居甲領(lǐng)銜的國際合作團隊，近期成功捕捉到超新星的爆炸激波沖破其外圍致密星周物質(zhì)的壯觀瞬間。這一成果不僅加深了人們對于超新星激波爆發(fā)物理機制的認(rèn)識，還為揭示恒星晚期演化與死亡之謎提供了新的關(guān)鍵線索。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際期刊《天體物理學(xué)雜志快報》上。
激波突破是超新星爆發(fā)后最早期的電磁輻射事件。它能揭示恒星死亡瞬間的極端物理過程，包括激波的形成、傳播及其與恒星表面和周圍物質(zhì)的相互作用，可為研究超新星爆炸機制提供寶貴的線索。通常，激波突破發(fā)生的時間非常短暫，僅持續(xù)幾秒鐘或幾分鐘，因此極難被探測到。
“超新星SN 2024ggi的爆發(fā)給我們提供了難得的機會！”張居甲介紹，這顆超新星位于NGC3621星系，距離地球約2000萬光年。研究團隊利用云南天文臺麗江2.4米望遠(yuǎn)鏡、歐洲南方天文臺10米甚大望遠(yuǎn)鏡、意大利伽利略國家天文臺3.6米望遠(yuǎn)鏡等先進(jìn)天文設(shè)備，在爆炸最初的幾十小時內(nèi)交替進(jìn)行高頻光譜監(jiān)測，成功捕捉到激波突破信號，揭示了復(fù)雜的激波傳播過程。
在爆發(fā)后的13.9小時至16.2小時內(nèi)，研究人員通過麗江2.4米望遠(yuǎn)鏡的4次光譜觀測，發(fā)現(xiàn)被激波激化的星周物質(zhì)維持在相對較低的電離狀態(tài)。然而，幾個小時后，這些物質(zhì)便達(dá)到了相當(dāng)高的電離狀態(tài)，說明激波為星周物質(zhì)注入了大量的能量，并逐漸突破其阻礙。基于所觀測的信號，研究人員精確計算出激波突破的時間和區(qū)域，并對星周物質(zhì)的密度及分布作了科學(xué)的測算。
通過捕獲這顆超新星激波突破信號，研究團隊得以探究其前身星在最后階段的演化，為揭開恒星死亡之謎提供了寶貴的數(shù)據(jù)。這項研究不僅有助于天文學(xué)界更好地理解超新星爆發(fā)的初期過程，以及激波在非對稱的星周物質(zhì)中傳播的特性，還進(jìn)一步提升了人們對恒星演化和超新星爆發(fā)事件的整體認(rèn)識。
