幸运事件始于2022年5月,当时南非业余天文学家贝尔托·莫纳德(Berto Monard)在7500万光年外 NGC 157 星系的旋臂中发现了一颗超新星 SN 2022jli,随后,两个独立的小组持续跟踪了它爆炸之后的表现,果然发现了它的独特行为。大多数超新星的亮度会随着时间推移而慢慢消退,光度曲线呈现平稳下降态势。但是 SN 2022jli 显得与众不同:虽然整体上亮度在下降,但不是很平稳,而是每12天左右出现上下振荡一次。另一个团队的主要领导者北爱尔兰贝尔法斯特女王大学的博士生托马斯·摩尔(Thomas Moore)表示这是第一次在超新星的光度曲线中检测到多个重复周期振荡。
一个比较合理的解释就是 SN 2022jli 并不孤独,它的身边有个同伴。事实上,这种情况在“食变双星”中并不罕见,即两颗恒星相互绕转、相互遮掩,让地球上的我们看到恒星的亮度周期性地振荡。然而,值得注意的是,如果 SN 2022jli 是在一个双星系统中,那么这意味着伴星似乎在 SN 2022jli 剧烈的“临终咆哮”中幸存了下来。
综合所有线索,研究人员认为,其原因是那颗伴星与 SN 2022jli 超新星爆炸过程中抛出的物质相互作用,导致伴星富含氢的大气变得更为膨胀。随后,超新星爆炸后留下的致密物体在轨道上快速穿过伴星膨胀的大气时,窃取了大气中的氢,从而在自己周围形成一个热物质盘。而这种周期性窃取或吸积物质释放了大量能量,导致了我们在观测中看到的亮度的规律性变化。
尽管研究小组无法观察到来自致密天体本身的光,但他们相信,有能力实现这种规模物质吸积的只能致密的中子星,或者黑洞。天文学家还想知道究竟是中子星还是黑洞,以及这对双星系统的未来还会有什么结局,这些还有待投入更强大的设备开展进一步分析。关于超新星的故事,越来越完整了。
参考资料:
[1] Missing link found: supernovae give rise to black holes or neutron stars
(https://www.eso.org/public/news/eso2401/)
[2] Ping Chen et al., A 12.4 day periodicity in a close binary system after a supernova, Nature volume 625, pages253–258 (2024)