相比于安靜逝去，有些恒星更喜歡用爆炸的形式來(lái)個(gè)華麗謝幕——這就是我們熟知的“超新星”。當恒星耗盡燃料、經(jīng)歷引力坍縮時(shí)，恒星的外層會(huì )被巨大的爆炸吹飛，從數十億光年之外都能看到。NASA 自幾十年前就開(kāi)始對銀河系之外的星系進(jìn)行監測，并發(fā)現了大量的超新星現象。在過(guò)去的 20 年中，哈勃空間望遠鏡一直在監視 NGC5468——一個(gè)位于室女座、距我們約 1 億 3000 萬(wàn)光年的中間旋渦星系。這 20 年間，NGC5468 共經(jīng)歷了 5 次超新星爆發(fā)。并且，由于這個(gè)星系和我們之間的相對位置是垂直的，天文學(xué)家得以細致入微地觀(guān)察它和它的超新星們。

　　某些情況下，恒星會(huì )在消耗掉所有的氫和氦燃料后走向他們生命的盡頭，并形成超新星。這類(lèi)超新星被稱(chēng)為“II 型超新星”。根據質(zhì)量的不同，恒星的遺骸會(huì )形成中子星或是黑洞。而在其他大多數情況下，恒星會(huì )成為超新星是因為它們吸走了其雙星伴侶的物質(zhì)，這就是“I型超新星”。此時(shí)，雙星系統中的一方已經(jīng)邁過(guò)超新星階段，形成白矮星或黑洞;當其伴星按主序膨脹為紅巨星時(shí)，白矮星或黑洞的引力就開(kāi)始吸積紅巨星表面的物質(zhì)，并把紅巨星逐漸拽成“盤(pán)子”形狀。隨著(zhù)時(shí)間流逝，白矮星/黑洞從紅巨星那里吸走的物質(zhì)越來(lái)越多，直至無(wú)法承受，在核心引發(fā)一場(chǎng)逃逸核聚變，形成超新星。無(wú)論是哪種超新星，其爆發(fā)達到的亮度都可與整個(gè)星系的亮度相匹敵。

藝術(shù)家繪制的 II 型超新星印象圖。

　　在過(guò)去 20 年對 NGC5468 的監測中，上述兩類(lèi)超新星爆發(fā)都曾被觀(guān)測到。這五次超新星爆發(fā)分別被編號為 SN1999cp、SN2002cr、SN2002ed、SN2005P, 以及 SN2018dfg。

　　對其他星系超新星爆發(fā)的觀(guān)測指向了幾個(gè)重要問(wèn)題：銀河系的恒星演變?yōu)槌滦堑念l率是多少?什么因素會(huì )影響星系中恒星變?yōu)槌滦堑母怕?可以說(shuō)，至少在現有的觀(guān)測水平下，銀河系并沒(méi)有經(jīng)歷太多的超新星爆發(fā)。事實(shí)上，人類(lèi)上次目擊超新星爆發(fā)已經(jīng)是 400 多年前的事情了!

a 型超新星。白矮星從它的紅巨星伴星那里不斷吸積物質(zhì)，直至達到錢(qián)德拉塞卡極限并發(fā)生爆炸。

　　其中一個(gè)目擊者就是著(zhù)名的天文學(xué)家約翰·開(kāi)普勒。1604 年 10 月 9 日，他在自己位于布拉格的天文臺觀(guān)測到了一個(gè)明亮的天體，之后就不知疲倦地對其進(jìn)行跟蹤觀(guān)測，直到它兩年后消失為止。他的觀(guān)察記錄載于 1606 年出版的《蛇夫座足部的新星》(De Stella nova in pede Serpentarii)中。

　　之后，這顆超新星被命名為“開(kāi)普勒超新星”，并成為了伽利略日心說(shuō)模型的有力論據。同時(shí)，它也是銀河系中目前為止最后一顆可被肉眼觀(guān)測到的超新星。在它之后，和我們距離最近的超新星就是 1987 年觀(guān)測到的 SN1987A 了。

　　SN1987A 是一顆 II 型超新星，位于距地球約 20 萬(wàn)光年的矮星系——大麥哲倫云。這里有個(gè)問(wèn)題需要澄清一下，因為上述介紹可能會(huì )給人“留下銀河系的超新星一定比其他遙遠星系的容易觀(guān)測”的印象。但這是錯的。

　　這和天文學(xué)家難以測定銀河系的實(shí)際大小和密度是一個(gè)道理。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，我們是“當局者迷”——我們自己就在銀河系里面呢!由于地球自身就位于銀河系恒星盤(pán)中，觀(guān)測銀河系恒星盤(pán)其他眾多恒星實(shí)際上是十分困難的。

NASA 錢(qián)德拉X射線(xiàn)天文臺觀(guān)測到的開(kāi)普勒超新星殘骸。

　　那些亮度更高、距太陽(yáng)系更近的恒星，會(huì )遮蔽那些較為黯淡且距離較遠的恒星。同時(shí)，銀河系中心的膨脹結構使得我們無(wú)法觀(guān)測到銀河系另一端的情況。因此，對銀河系進(jìn)行精確的測定和觀(guān)察就更加困難了。

　　幸運的是，2006 年，一支由馬克斯·普朗克研究所(Max Planck Institute)領(lǐng)導的、專(zhuān)攻天體物理學(xué)的國際研究團隊利用歐洲空間局 Integral satellite 的數據，測算了超新星爆發(fā)的頻率?；诜治?，他們斷定銀河系平均每 50 年會(huì )發(fā)生一次大質(zhì)量恒星爆發(fā)。

　　換句話(huà)說(shuō)，NGC 5468 用 20 年就辦到了銀河系 250 年才能辦到的事情(也就是銀河系的 12.5 倍)。這讓人不免相形見(jiàn)絀。好在，科學(xué)家已經(jīng)大概知道銀河系的下一次超新星爆發(fā)會(huì )發(fā)生在哪里了——距地球約 8000 光年的一個(gè)三合星系統。

　　這個(gè)三合星系統的官方名稱(chēng)是 2XMM J160050.7-514245，別名則是“阿匹卜”(Apep，古埃及蛇神)。“阿匹卜”是個(gè)快速旋轉的沃爾夫-拉葉星(包括一顆主星和兩顆伴星，被大團風(fēng)車(chē)狀塵埃包圍)，一旦開(kāi)始引力坍縮，就可能會(huì )產(chǎn)生持續時(shí)間較長(cháng)的伽馬射線(xiàn)暴。

　　在未來(lái)的數十萬(wàn)年內，“阿匹卜”將演化為超新星，那將會(huì )是紀念性的事件。不只是因為他將成為銀河系第一個(gè)可觀(guān)測的伽馬射線(xiàn)暴，更因為它的持續時(shí)間很長(cháng)，足以讓天文學(xué)家對其進(jìn)行研究。希望人類(lèi)或者別的什么物種到時(shí)候能為此慶賀吧。

　　一如既往，對其他星系的觀(guān)測能夠幫助我們加深對銀河系的了解——在我們能踏出銀河系、從外部觀(guān)測它之前。
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