双峰超新星爆发揭示超新星前的突发事件

新研究有助于理解巨大恒星的演化和最终阶段，以及双星相互作用的作用和质量损失机制，这些最终影响了产生超新星及其残余的属性。该研究还提供了关于不同母体质量和可能导致不同类型质量损失的场景的见解，为深入了解巨大恒星生命周期的复杂过程提供了线索。

研究团队对这些母体的物理特性提出了限制，并提出了可能的质量损失机制，增进了对恒星演化和超新星多样性的理解。

文章作者之一、纽约州立理工学院物理助理教授梁承志博士与Zwicky Transient Facility（ZTF）团队合作，在加利福尼亚帕洛玛建造的朱基瞬变观测台（ZTF）进行合作研究，发表了题为“Probing Presupernova Mass Loss in Double-peaked Type Ibc Supernovae from the Zwicky Transient Facility”的文章。ZTF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CalTech研究生Kaustav K. Das领导。

超新星是恒星的爆炸。根据母体的不同，它们的亮度在爆炸后20-100天内可能会发展到最大亮度，然后逐渐消失在黑暗的天空中。

传统上，天文学家需要将夜空图像与参考图像进行比较，并寻找未经解释的明亮点，这些可能是超新星的候选对象。然后，天文学家进行跟踪观测，记录超新星光学信号的详细演变。这个过程可能很慢，因为它不是自动化的，长时间的响应时间可能错过快速演化的天体。

朱基瞬变观测台旨在通过自动化的实时数据降低管道、专门的光度跟踪望远镜和所有检测到的天文源的完整存档解决这一困难。这使得能够连续地捕获、分类和分析天空中的瞬变事件。自2017年ZTF的推出以来，该望远镜已探测到约9000颗超新星。

随着新发现的超新星数量的增加，出现了一类新的超新星。这些超新星的喷射物中没有氢或硅（也称为Ib/c型超新星），并且在亮度上具有明显的双峰特征，第一个峰出现在爆炸后约10天后。

普通的超新星在整个爆炸过程中主要显示出一个峰。双峰表明恒星在最终爆炸前经历了一次喷发阶段。这次喷发就像一次“微型爆炸”，将部分物质送到恒星的外围。在喷发之后，发生最终爆炸，高速物质与先前喷发的物质相互作用，产生了观察到的双峰信号。

梁博士解释说：“过去，我们知道这样的超新星非常少见，但我们不知道它们是否是一次性事件，还是这些超新星背后是否有一个系统的图景。”“有了ZTF的支持的统计数据，我们可以相信这样的喷发背后存在一个强大的机制。然后问题变成了：当我们仍然可以解释普通的超新星时，我们是否有一个一致的图景来解释这些喷发呢？”

在这个项目中，梁博士研究了他之前的模型，其中预测了超新星前的喷发。他们发现，喷发参数可能与一种不太常见的超新星类别——脉动双重不稳定超新星相一致。然而，这类超新星也被认为是罕见的。因此，目前存在争论，这是否可以完全解释这个不寻常的子类以及事件的数量。

梁博士表示：“虽然结论目前还没有定论，但知道超新星可能比我们曾经想象的更令人费解，这仍然是令人兴奋的。”“而且我们预计在本十年后期将有更多的数据可用。鲁宾天文台（原名大型巡天调查望远镜）将于2025年部署，社区预计将探测到大约10倍的超新星。这么大量的新数据肯定会为揭示关于超新星物理和这些奇特天体的不为人知的一面提供新的见解。”