红超巨星爆炸后灰飞烟灭 科学家首次实时见证

有史以来第一次，天文学家实时成像了红超巨星爆炸性的消亡，见证了从这颗大质量恒星在坍缩成II型超新星之前的剧变，直到爆炸之后迅速灰飞烟灭的全过程。

虽然科学家经常看到超新星爆炸，但是一般都是在超新星爆炸以后才后知后觉的进行观测。这次，研究团队在超新星爆炸前就发现了它即将爆炸的征兆，并且在其致命爆炸前的最后130天里持续观察了这颗红超巨星。

“这就像观测一颗定时炸弹。”论文的主要作者之一、美国加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）的拉斐拉·玛古蒂（Raffaella Margutti）教授在一份声明中说，“直到现在，我们从未在一颗垂死的红超巨星中证实过如此剧烈的活动，我们看到它会产生如此明亮的辐射，然后坍缩和爆炸。”

这一发现颠覆了之前关于红超巨星在爆炸前如何演化的想法。较早的研究认为，红超巨星在死亡前相对平静，没有剧烈的喷发或辐射的证据。然而，这次的新观测在爆炸前的最后一年探测到了红超巨星的明亮辐射。这表明这些恒星中至少有一些必定在其内部结构上发生了重大变化，导致它们在坍塌之前大量喷出气体。

“这是我们理解大质量恒星在死亡前一刻所做的事情的一个突破。” 论文的主要作者之一、加州大学伯克利分校的研究生永利·雅各布森-加兰（Wynn Jacobson-Galán）在上述声明中说，“以前从未在普通的II型超新星中直接探测到红超巨星爆炸前的活动。我们第一次看到红超巨星爆炸全过程。”

位于夏威夷毛伊岛哈雷阿卡拉火山的泛星计划（Pan-STARRS）望远镜于2020年夏天通过红超巨星发出的大量辐射首次探测到这颗注定要灭亡的大质量恒星。几个月后，也就是2020年秋天，一颗超新星照亮了天空。

研究团队迅速捕捉到强大的闪光，并使用位于夏威夷的凯克天文台（Keck Observatory）获得了爆炸的第一个光谱，并将爆炸编号为超新星2020tlf（SN 2020tlf）。观测数据指示爆炸时恒星周围有稠密的星际物质的直接证据，可能与Pan-STARRS在夏季早些时候拍摄的红超巨星猛烈喷射的气体相同。

爆炸后，团队继续监测SN 2020tlf。根据从凯克天文台的深度成像和多目标光谱仪和近红外阶梯光谱仪获得的数据，研究团队确定SN 2020tlf的前身是一颗红超巨星，位于距离地球约1.2亿光年的NGC 5731星系。它的质量是太阳10倍以上。

雅各布森-加兰说：“我对这一发现揭开的所有新‘未知’感到非常兴奋。探测到更多像SN2020tlf这样的事件将极大影响我们如何定义恒星演化的最后几个月，联合观测和理论来解开大质量恒星如何走向灭亡的谜团。”