超亮超新星来源线索逐渐浮现

恒星到了生命晚期通常会爆炸变成超新星。超亮超新星(superluminous supernovae)是超新星是其中亮度特别高的一种，结合近年多个研究项目发现的各种线索，基本都推测这种超新星是由质量为百倍以上太阳的恒星爆炸而成。

超亮超新星亮度是普通超新星的十倍至百倍以上，出现的几率也小得多。至今科学家只探测到共100颗左右。与质量大、金属含量低的恒星相关瑞典斯德哥尔摩大学主导的SUPERS项目，是同类项目中使用的超亮超新星样本最多的一个。他们发现，在诞生新星的年轻星系中出现超亮超新星的几率，比年老星系的几率大，因此他们认为超亮超新星可能是年轻恒星爆炸而成。该项目使用美国加州帕洛玛天文台(Palomar Observatory)的兹威基瞬变设施(Zwicky Transient Facility，ZTF)，可以同时观测多个星系。

斯德哥尔摩大学的伦南(Ragnhild Lunnan)博士说，平均每个星系在一个世纪的时间内才会发生一颗超新星事件，超亮超新星更罕见，每一千至一万颗超新星中才有一颗是超亮超新星。通过有能力同时观测多个星系的设备，才有可能得到足够的数据对它们展开研究。他们还发现，具有较多原始化学物质的星系出现超亮超新星的几率大，这些星系的金属含量较低。因此他们认为超亮超新星和大质量、低金属含量的恒星相关。2018年，伦南的团队发现一颗超亮超新星具有一个巨大的外壳，“这可能是这些恒星非常大质量的又一个证据。”伦南说。亮度渐变周期长达几个月另一个由以色列魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)的戈尔言(Avishay Gal-Yam)主导的Fireworks研究项目，也利用ZTF观测设备，发现了超亮超新星亮度变化周期比普通超新星长很多。戈尔言说，ZTF对天空的频繁监控，大幅提高了观测这类事件的密切度。以前的观测中，通常超新星事件发生两周后才能捕获到，ZTF可以在一两天内就发现。他们发现，普通的超新星爆炸过程从变量到变暗前后只有几周的时间，而超亮超新星过程长得多。“从爆炸发生至达到最亮的时刻可能就有两个月、甚至更长的时间。”戈尔言团队已发布了好几份研究探讨超亮超新星的诞生过程，一种假设认为是普通超新星留下的残骸——高速旋转、高磁性的中子星象一个大磁铁一样，不断给超新星补给能量，导致超亮超新星。不过戈尔言本人更认同伦南的另一种假设，认为超亮超新星是由巨大的恒星——质量至少是太阳百倍以上的恒星爆炸而成。特别高的亮度适合探测特别遥远星系的距离尽管科学家对超亮超新星了解还很有限，天文学家已经发现它们可以作为“标准烛光”，衡量遥远宇宙的距离。

英国南安普敦大学(University Of Southampton)的SPCND项目，使用超亮超新星丈量宇宙遥远位置的星系。负责人沙利文(Mark Sullivan)说：“把它当作亮度已知的标准烛光，如果看到它出现在空中，测量从地球看起来它的亮度，就知道它与地球的距离。”沙利文团队共发现了20多颗超亮超新星，最远的距离地球80亿光年。“我们有了来自遥远宇宙的新数据。”天文学家希望新一代望远镜的启用，能找到更多超亮超新星，将进一步揭开这类超新星的面纱。

“我们正处在一个有能力发现这么多非常罕见天体的时代，这很有趣。”伦南说。