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Ia型超新星之前的双星系统的艺术家视图。资料来源：亚当·马卡连科/W·M·凯克天文台

所有的超新星都是爆炸的恒星。但是超新星爆炸的性质差异很大。一种类型，称为1a型超新星，涉及双星，其中一对是白矮星。虽然所有类型的超新星通常都涉及一次爆炸，但天文学家已经发现了打破这种模式的东西：可能已经引爆两次的1a型超新星。

1A型超新星发生在双星中，其中一颗恒星是白矮星，另一颗恒星是从大质量恒星到另一颗白矮星的任何东西。当主白矮星从次要伴星那里吸走物质时，它最终会聚集足够的质量并超过钱德拉塞卡极限。当这种情况发生时，它会引发灾难性的爆炸。

但是一颗名为SN 2022joj的1a型超新星表现出一些奇特的行为。这导致一篇新论文的作者认为超新星可能已经爆炸了两次。此外，它不必超过钱德拉塞卡极限即可引爆。

这篇论文是“SN 2022joj：用薄氦壳进行潜在的双重爆炸”。它尚未发布，可在预印本服务器arXiv上使用。主要作者是加州大学圣巴巴拉分校物理系和拉斯坎布雷斯天文台的Estefania Padilla Gonzalez。

双爆炸星很少见，但并非闻所未闻。当白矮星吸积一层点燃的氦气时，它们就会发生。在这些类型的爆炸中，白矮星不超过钱德拉塞卡极限，爆炸相对暗淡。这些类型的两次爆炸超新星被称为亚光超新星。

但不仅仅是暗淡预示着双爆炸超新星。它有一个不寻常的光曲线，红光在其最大亮度前 11 天出现。在那个峰值之后，它类似于更典型的1a型超新星。结合其光谱学的其他方面，导致新论文的作者认为Sn 2202joj可能经历了双重爆炸。

在演化的不同火箭级，不同类型的恒星可以有不同化学元素的层或壳。白矮星也不例外，可以有氦或氢的外壳。绝大多数白矮星都有氢壳或大气层。

这不是为了缩放，但这个示意图显示了一颗巨大演化的恒星在坍缩之前像洋葱一样的层。每个同心的等离子体壳都在恒星内部燃烧。资料来源：由用户：Rursus-R. J. Hall，CC BY 2.5，https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2565862

这项研究的作者认为Sn 2202joj有一个氦的外壳。在这种情况下，白矮星的伴星有一个氦的外壳，2202joj已经吸走了一些氦，形成了自己的氦壳。这可能会引发氦爆炸，即使这颗恒星没有超过众所周知的钱德拉塞卡极限。重要的一点是，这次氦爆炸产生了另一种元素：一种叫做56Ni的镍同位素。所有这些镍在恒星的光谱仪中都是可见的。

当氦壳引爆时，它不仅合成了56Ni。它向白矮星发出强大的冲击波。这种冲击可以引发恒星内部的另一次爆炸，这就是大自然创造双爆炸超新星的方式。

根据作者的说法，来自超新星的光谱支持这一解释。他们写道：“在光谱学上，我们发现SN 2022joj和双爆炸模型之间有很强的一致性，白矮星质量约为1 M⊙薄He壳在0.01至0.02 M⊙之间。

这条光曲线是典型的1a型超新星。爆炸产生的镍迅速衰变并产生亮度峰值，然后光度降低，并以钴的衰变为主。资料来源：天体物理学报547（2）：988。DOI：10.1086/318428.， CC BY-SA 3.0， https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=308666

光曲线告诉天体物理学家很多关于恒星发生的事情。这个也不例外，SN 2202joj的光度曲线向研究它的天文学家团队揭示了很多。通常，1a型超新星的光度曲线看起来像这样。

但是SN 2202joj的光度曲线与常规的1a型SN不同。它有两个独立的峰，第一个峰非常红，然后迅速下降并转向蓝色。

下图将SN 2202joj的光度曲线与其他SNe的光度曲线以及不同型号的双爆轰SNe进行了比较。这张图片中有很多数据，但值得一看。

该研究的这一数字显示了SN 2022joj的颜色演变，与其他SNe和Sne模型在颜色和爆炸以来的时间上绘制。虚线是不同型号的双爆炸SNe预测的。黑色是2202joj，而其他颜色是天体物理学家研究过的其他恒星。请注意，洋红色和蓝色恒星都是其他双爆轰SN，而2202joj是一个薄氦壳双爆SN。特别有趣的是，2202joj在早期火箭级比其他超新星红得多。资料来源：冈萨雷斯等人，2023 年

研究人员不能100%确定这是一个双重爆炸SN。早期的红色表明发生了两次爆炸，但其他证据并不一致。“然而，SN 2022joj的星云光谱组成偏离了对双重爆炸的预期，”他们写道。星云光谱含有强烈的Fe III发射，这是双重爆炸无法解释的。

“需要更详细的建模，例如，包括视角效应，来测试双爆炸模型是否可以解释星云光谱，”他们总结道。

超新星虽然罕见，但在自然界中起着重要作用。它们合成金属，并在爆炸时将它们散布到太空中。没有它们，就不会有像我们这样的岩石行星。1a型超新星之所以重要，是因为它们在宇宙中扮演着特定的角色。科学家认为，他们合成了铁族中的大部分元素，从钛到锌。

大自然在太空中创造了各种迷人的事物，爆炸的恒星是最令人敬畏的。恒星含有大量的物质，当一颗恒星爆炸时，超新星会在短时间内释放出大量的能量。这些物体吸引我们的注意力是很自然的。

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原标题：《科学家发现这个超新星可能爆炸了两次》

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