尋找超新星爆炸的蹤跡

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當一顆恆星爆炸時，會形成超新星，在過程中產生巨大的衝擊波。NASA 團隊日前觀測到有史以來第一個超新星的形成過程，其過程中產生的「爆炸衝擊波」發出耀眼的閃光，NASA 根據觀測結果與數據製作出了這顆超新星爆炸的動畫，從動畫中看到的爆炸過程相當令人震撼。



超新星是由爆炸的恆星所形成的，可能以兩種方式觸發其爆炸，包括重新點燃核融合之火的簡併恆星，或大質量恆星核心的重力塌陷。NASA 這次捕捉到的超新星，就是屬於後者的恆星核心重力塌陷，要能造成這種內部塌縮的恆星，質量至少要為太陽質量的 9 倍。

當一顆紅超巨星生命期接近結束時，所發展出來的元素會越來越重，而越重的元素也會越接近核心，在用盡核融合反應所需燃料後，紅超巨星不再能繼續維持其生命，重力導致核心塌陷，引發劇烈爆炸，產生爆炸衝擊波，而在爆炸的過程中，其光度會短暫超越整個星系，輻射出的能量，就如同太陽或普通恆星一生所輻射的總量。最後，爆炸結束後會形成 II 型超新星、也稱為核塌縮超新星。

為了尋找超新星爆炸的蹤跡，由美國聖母大學（University of Notre Dame）天體物理學教授 Peter Garnavich 帶領的國際科學團隊，分析 NASA 的克卜勒太空望遠鏡（Kepler space telescope）拍攝到的 500 個遙遠星系中的 50 兆顆恆星光譜，終於發現了完整的超新星爆炸過程。

在 2011 年時，克卜勒拍攝到 2 顆紅超巨星發生超新星爆炸，一顆名為 KSN 2011a，距離地球僅 7 億光年遠，大小是太陽的 300 倍，而另一顆名為 KSN 2011d，距離地球約 12 億光年遠，其大小更相當於 500 顆太陽。若要更具體的解釋這 2 顆紅超巨星的大小，Garnavich 指出，「將地球繞太陽公轉的軌道範圍放進這 2 顆巨大恆星內都綽綽有餘」。

NASA 這次以動畫方式呈現的超新星爆炸，是根據 KSN 2011d 爆炸過程所得的觀測數據製作的，這顆紅超巨星還未爆炸前，亮度約為太陽的 2 萬倍。在核心重力塌陷後，衝擊波衝破恆星表面形成手指狀電漿噴流，接著，僅 20 分鐘過後，所有衝擊波到達恆星表面，形成所謂的超新星爆炸與爆炸衝擊波，產生的閃光約為太陽亮度的 1.3 億倍，而隨著超新星持續的爆炸，可到達的最高亮度甚至為太陽的 10 億倍。

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當一顆恆星爆炸時，會形成超新星，在過程中產生巨大的衝擊波。

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