死亡恒星喷出一个“恒星”

2023年5月19日夜，日本业余天文学家板垣浩一运用自己设置在本国三地的望远镜观测超新星。其实，业余天文学家发现超新星比天文学家还多这一点不算奇怪。例如，板垣浩一本人就发现了超过170颗超新星，在业余天文学家中排第一，第二名则发现了超过150颗超新星。

业余天文学家的大发现

当晚，当板垣浩一发现了后来被命名为SN2023ixf的这颗超新星时，他立即意识到了它的特殊性，这是因为SN2023ixf爆发于地球附近的风车星系，该星系所在的大熊星座距离地球只有2000万光年，从宇宙学上讲，这真不算远。很快，全球的业余天文学家都开始观测SN2023ixf，这是因为风车星系是他们都喜欢观测的目标。

天文学家渴望了解一颗恒星在刚好变成超新星时、但还未爆发前的情况。通常情况下，超新星都是在爆发后多日才会被发现。SN2023ixf有可能在还处于爆发前的阶段（即超新星演化的初期阶段）时被板垣浩一观测到，因此它是值得重点监测的对象。意识到这一点，板垣浩一立即将自己的发现通报给了天文学家。

晚了好几天的激波突破

天文学家立即运用大型望远镜观测SN2023ixf，测量它的光谱，以及它的光线在之后几周里的亮度变化情况，并且把这些数据绘制成了光变曲线。

SN2023ixf的光谱表明，它的质量超过太阳的8倍，是一颗二类超新星。天文学家在搜索、对比风车星系的档案照片后，推测SN2023ixf的质量为太阳的8～10倍。SN2023ixf的光谱异常偏红，这说明这颗超新星附近有大量尘埃，这些尘埃会吸收蓝光，而让红光通过。但这些都不算异常，真正异常的是SN2023ixf的光变曲线的形状。

通常，一颗二类超新星会在其演化初期发生激波突破，即冲击波从恒星内部向外膨胀，最终冲破恒星表面。因此，在二类超新星的光变曲线上会有由激波突破导致的突然上升。然而，SN2023ixf的激波突破晚了好几天才出现，而这时早已不算超新星演化初期。莫非这颗超新星运动缓慢，或者另有隐情？

恒星喷射物裹住了恒星

天文学家说，激波突破的推迟直接证明了恒星最近才发生了大量物质丢失。新观测发现，在其爆发前最后一年中，SN2023ixf竟然丢失了相当于一个太阳（即一颗恒星）质量的物质。

当大量物质脱离恒星表面时，恒星会很不稳定，其后果是：由临终恒星喷射的物质组成的尘埃云，最终会包裹这颗恒星。因此，超新星的激波突破不仅必须突破恒星内部并炸裂恒星，还必须突破这些尘埃云，才能被观测到。看来，这一过程要花好几天时间。这就是SN2023ixf的光变曲线上峰值推迟来临的原因。

天文学家还采用了能进行长波观测的望远镜来观测SN2023ixf，由此观测到了SN2023ixf的激波突破与这颗超新星的尘埃云之间的碰撞。

天文学家指出，要想探索大质量恒星在变成超新星并爆发之前的状态（即很年轻的超新星状态），唯一的方法就是发现距离我们很近的超新星，并且在多个波段观测它。通过这样的观测，相当于把SN2023ixf变成了一部时间机器，重构了它的恒星母体，还一直看到了它爆发、死亡之前的时刻。

问题接踵而至：是什么原因造成SN2023ixf如此不稳定？

恒星就像一层层的洋葱

天文学家把演化中的大质量恒星想象成由一层又一层组成的洋葱。恒星的每一层都由一种不同的元素组成。随着恒星衰老，恒星核收缩、升温，恒星各层的燃烧就形成这些元素。其中最外层是氢，氢的下面是氦，再往下是碳、氧、氖、镁，直到恒星核里的硅。硅能经过核聚变反应形成铁，但恒星核的核聚变到此也就停止了，原因是形成铁的反应所需的能量输入大于能量输出，这对恒星来说效率太低。因此，恒星核最终停转，恒星向着核坍缩，然后又反弹，并向外爆发。

一种可能是，恒星内部燃烧大质量元素（例如硅）的最终阶段被打乱，由此导致的能量脉冲震颤整颗恒星，并且导致恒星物质脱离恒星表面。究竟是否如此？天文学家计划未来进行调查。不过，从SN2023ixf身上，他们已看出端倪。