双峰超新星为超新星爆发前提供线索

新的研究有助于理解大质量恒星的演化和最终阶段、双星相互作用的作用以及质量损失背后的机制，这些机制最终会影响由此产生的超新星及其残余物的特性。这项工作还深入了解了不同的前身质量以及可能导致不同类型质量损失的情景，揭示了控制大质量恒星生命周期的复杂过程。

研究小组对这些前身恒星的物理特性提出了限制，并提出了可能的质量损失机制，增强了对恒星演化和超新星多样性的理解。

纽约州立大学理工学院物理学助理教授梁成智博士是《利用兹维基瞬变设施探测双峰型 Ibc 超新星前超新星质量损失》一文的作者之一，该文是与兹维基瞬变设施 (ZTF) 团队合作开展的研究项目。ZTF 是一架建于加利福尼亚州帕洛玛的望远镜，主要由加州理工学院 (CalTech) 的研究人员维护。

该文章发表在《天体物理学杂志》上，该项目由加州理工学院研究生 Kaustav K. Das 领导。

超新星是恒星的爆炸，根据其前身，其亮度可在爆炸后20至100天内发展至最大亮度，然后再次在黑暗的天空中消失。

传统上，天文学家需要将夜空图像与参考图像进行比较，并寻找可能是超新星候选者的无法解释的亮点。然后天文学家进行后续观察，记录超新星光信号的详细演变。这个过程可能很慢，因为它不是自动化的，较长的响应时间可能会错过快速演变的物体。

Zwicky 瞬变工厂旨在通过自动化实时数据缩减管道、专用测光跟踪望远镜和所有检测到的天文源的完整档案来解决这一难题。这使得能够连续捕获、分类和分析天空中的瞬变事件。自 2017 年 ZTF 发射以来，该望远镜已探测到约 9,000 颗超新星。

随着大量新超新星的发现，一类新的超新星应运而生。这类超新星的喷射物中不含氢或硅(又称 Ib/c 型超新星)，其亮度具有显著的双峰特征，第一个峰值出现在爆炸后约 10 天。

正常超新星在整个爆炸过程中，其光度大多只出现一个峰值。双峰表明恒星在最终爆炸之前有一个爆发阶段。爆发就像一次“小型爆炸”，会将恒星外围的一些物质抛射出去。爆发后，发生最终爆炸，高速物质与先前抛射出的物质相互作用，产生观察到的双峰信号。

Leung 博士解释说：“过去，我们知道偶尔会有这样的超新星出现，但我们不知道它们是一次性事件，还是这些超新星背后有系统性的图像。有了 ZTF 支持的统计数据，我们可以相信这种爆发背后有一个强大的机制。那么问题就变成了：我们是否有一致的图像来解释这些爆发，同时我们仍然可以解释普通的超新星?”

在这个项目中，梁博士研究了他之前预测超新星爆发前期的模型。他们发现爆发参数可能与一种不太常见的超新星类型(称为脉动对不稳定性超新星)相一致。然而，这种类型的超新星也被认为是罕见的。因此，这是否能完全解释这种不寻常的子类以及事件的数量，这是一个有争议的问题。

梁博士说：“虽然目前结论尚无定论，但得知超新星可能比我们曾经想象的更令人费解，仍然令人兴奋。”

“我们预计本世纪末将有更多数据可用。鲁宾天文台(原名大型综合巡天望远镜)将于 2025 年部署，业界预计将探测到大约 10 倍以上的超新星。如此大量的新数据肯定会为揭示超新星物理学和这些奇特物体鲜为人知的一面提供新的见解。”