在距离地球约16万光年的大麦哲伦星系(Large Magellanic Cloud),天文学家发现了一颗异常活跃的再发新星(recurrent nova),命名为LMCN1968-12a。这颗新星的爆发温度高达摄氏300万度,创下同类天体的最高纪录,其超乎寻常的特性彻底颠覆了科学界对新星爆发的认知。
2024年8月,LMCN1968-12a再次爆发,智利的麦哲伦巴德望远镜(Magellan Baade Telescope)和双子星南座望远镜(Gemini South Telescope)迅速跟进观测,分别在爆发后第9天和第22天收集数据。据《生活科学》(Live Science)报道,这是首颗在银河系外通过近红外光研究的再发新星,自1990年起每四年爆发一次,由白矮星与红色次巨星组成的双星系统驱动。
新星(nova)爆发的本质是白矮星从伴星吸取气体,积累至临界点后引发热核爆炸,转化氢为重元素并喷射物质,释放耀眼光芒。再发新星因周期性爆发而独特,与超新星的毁灭结局不同,其双星结构得以保留。LMCN1968-12a的异常高温和化学特征,使其成为研究双星演化的关键样本,尤其在银河系外极为罕见。
研究显示,这次爆发中电离硅的光芒比太阳全谱亮度强95倍,但硫、磷、钙等元素却未检测到。美国国家光学红外天文学研究实验室(NOIRLab)的盖巴尔(Tom Geballe)指出,这种单一硅光谱和元素缺失表明温度远超预期。亚利桑那州立大学的斯塔菲尔德(Sumner Starrfield)解释,大麦哲伦云低金属量环境是关键:重元素稀少,白矮星需吸积更多物质才爆发,导致能量剧增。
相比之下,银河系内的高金属量系统因重元素干扰,反应机制不同,喷射物还可能与伴星大气碰撞升温。斯塔菲尔德早先提出低金属量会引发更强爆发,此次观测为其理论背书。研究团队认为,这一发现揭示了星系环境如何塑造天文现象,刷新了对新星行为的理解。
借助先进望远镜探索系外新星,不仅创下温度新高,还为多元化学背景下的天体演化提供了新视角。天文学家期待未来研究能进一步解锁宇宙爆炸的奥秘。成果已刊登于《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)。
白矮星(右)从伴星(左)吸取物质,引发新星爆炸的示意图。(图取自International Gemini Observatory)