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在最新的一项研究中，天文学家发现了第一个令人信服的证据，表明宇宙中有一种新的恒星爆炸——电子捕获超新星。早在大约40年前，东京大学的Ken、ichinomoto等人就提出了电子捕获超新星的理论，但天文学家一直没有找到它们真正存在于宇宙中的例子。 超新星主要分为热核和铁核坍缩两种类型。热核超新星是白矮星在双星系统中获得物质后的爆炸。这些白矮星是生命结束后留下的低质量恒星（约8倍太阳质量）的致密残骸；当大质量恒星（约10倍太阳质量）耗尽核燃料时，铁核坍缩形成黑洞或中子星。 电子捕获超新星介于这两颗主要超新星之间。根据理论，它是由高质量的超渐近巨星支(SAGB)恒星爆炸引起的。这些恒星的质量在太阳质量的8~10倍之间，不足以产生铁。当它们的核心由氧、霓虹灯和镁组成时，它们会停止聚变。燃料一旦耗尽，重力就会挤压氧-霓虹镁核心中的原子，迫使电子在被称为电子捕获的过程中进入原子核，导致恒星核心在自身重量的作用下弯曲坍缩，从而形成电子捕获超新星。但对于这些预测，科学家们一直缺乏证据。 恒星的最终状态是太阳质量的8-10倍。当核心变得足够致密时，霓虹灯和镁开始吞噬电子，降低核心压力，导致坍缩。图片来源:S.WILKINSON；LASCUMBRESOBSERVATORY。 现在，一个国际研究团队花了两年时间收集超新星SN2018zd的详细数据，并确认这是第三颗超新星。他们在《自然天文》杂志上发表了这一发现，为与电子捕捉超新星相关的理论提供了第一个证据。 在过去的几十年里，理论家们预测了电子捕获超新星及其SAGB恒星的前身天体。例如，他们认为这些恒星应该是高质量的；他们在爆炸前会失去很多质量；当他们即将死亡时，他们应该有不寻常的化学成分。此外，电子捕获超新星应该很弱，只有少量的放射性沉降物，其核心应该富含中子元素。 最后，在这项新研究中，研究人员通过全球数十个望远镜在超新星SN2018zd上发现了许多不寻常的特征，其中一些首次出现在超新星上。 2018年3月，天文学家发现SN2018zd位于NGC2146星系，距离我们大约3100万光年。研究人员检查了哈勃空间望远镜拍摄的爆炸前图像，并在爆炸前探测了前身恒星的外观。这些观测结果与银河系最近发现的另一颗SAGB恒星一致，但不同于红色超级巨星-普通铁核坍缩超新星的前身天体。 他们查阅了所有发表过的关于超新星的数据，发现虽然其中一些也具有与预测中的电子捕获超新星一致的特征，但只有SN2018zd具有所有一致的特征——它有一颗SAGB恒星作为前身天体，爆炸前有重大质量损失。它还含有不寻常的化学成分，爆炸很弱，放射性很小，是富含中子的核心。显然，所有的证据都表明，这是一颗电子捕获超新星。 新发现还揭示了其他一些超新星隐藏的奥秘。公元1054年，中国天文学家记录了银河系发生的超新星爆发。它非常明亮，甚至天文学家也可以在23天内看到它的存在；晚上，它闪耀了近两年。这是超新星SN1054，它的残骸最终形成了著名的蟹星云。 在此之前，SN1054是研究电子捕获超新星的最佳候选人。它的许多方面都得到了详细的研究，但它的状态仍然存在一定的不确定性，部分原因是爆炸发生在近1000年前。新的结果增强了历史上著名的超新星是电子捕获超新星的可能性，并解释了为什么它比模型更亮。因为正如SN2018zd所看到的，由于超新星喷出物与原始恒星释放物的碰撞，可能会加强其亮度。 天文学家认为，这颗超新星也将帮助我们解码更多关于超新星的秘密。在这个过程中，我们将获得更多与之相关的基本物理信息，如一些中子星是如何形成的，极端恒星是如何生存和死亡的，以及构成我们的元素是如何产生和分散在宇宙中的。 了解更多相关故事欢迎到杂志铺订阅天文爱好者杂志。 http://www.zazhipu.com/2020019.html
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