在浩瀚的宇宙中，超新星爆發(fā)作為最劇烈的天文現(xiàn)象之一，始終吸引著天文學(xué)家的目光。其中，富含氫元素的II-P型超新星在銀河系近鄰宇宙中占比達(dá)35%至40%，但其起源問(wèn)題長(zhǎng)期困擾學(xué)界。近日，一支國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)創(chuàng)新觀測(cè)手段，首次為這類超新星的雙星起源提供了直接證據(jù)，相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)通報(bào)》期刊。

研究團(tuán)隊(duì)由中國(guó)科學(xué)院大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院孫寧晨副教授領(lǐng)銜，聚焦超新星SN 2018gj展開(kāi)深入探究。這顆超新星位于宿主星系邊緣的古老星域，其光變曲線呈現(xiàn)異常短暫的"平臺(tái)期"，與同類天體形成鮮明對(duì)比。通過(guò)整合前身星直接探測(cè)、環(huán)境星族分析及流體動(dòng)力學(xué)模擬等跨學(xué)科方法，團(tuán)隊(duì)證實(shí)該超新星誕生于雙星系統(tǒng)演化過(guò)程中的并合事件。

研究顯示，SN 2018gj的前身星系統(tǒng)經(jīng)歷了復(fù)雜的質(zhì)量交換過(guò)程。借助新一代雙星演化模擬程序，團(tuán)隊(duì)還原了其從雙星形成到最終并合爆發(fā)的完整路徑：兩顆恒星在相互引力作用下逐漸靠近，最終發(fā)生碰撞并觸發(fā)超新星爆發(fā)。這種演化模式成功解釋了觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)的反常環(huán)境特征與光變曲線異常。

參與研究的牛澤茜博士指出，雙星相互作用在塑造超新星多樣性方面扮演關(guān)鍵角色。不同質(zhì)量、軌道參數(shù)的雙星系統(tǒng)可能通過(guò)多種演化路徑產(chǎn)生超新星，這為解釋宇宙中觀測(cè)到的超新星類型差異提供了新視角。英國(guó)牛津大學(xué)菲利普·波德西亞德洛夫斯基教授評(píng)價(jià)稱，該研究通過(guò)多波段觀測(cè)數(shù)據(jù)與理論模型的嚴(yán)密比對(duì)，首次完整呈現(xiàn)了II-P型超新星的前身星演化圖景。

理論界此前推測(cè)，約30%至50%的II-P型超新星可能源于雙星系統(tǒng)，但始終缺乏觀測(cè)證實(shí)。此次突破不僅填補(bǔ)了該領(lǐng)域的關(guān)鍵空白，更為后續(xù)研究開(kāi)辟了新方向。隨著中國(guó)空間站巡天望遠(yuǎn)鏡、詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡等新一代天文設(shè)施投入使用，科學(xué)家有望發(fā)現(xiàn)更多特殊起源的超新星事件，深化對(duì)恒星演化終局階段的理解。

超新星研究是時(shí)域天文學(xué)的核心課題，其爆發(fā)機(jī)制與前身星性質(zhì)直接關(guān)聯(lián)著大質(zhì)量恒星演化、致密天體形成等重大科學(xué)問(wèn)題。此次發(fā)現(xiàn)為構(gòu)建更完整的恒星演化理論提供了重要觀測(cè)約束，標(biāo)志著人類在破解宇宙級(jí)爆炸之謎的征程中邁出關(guān)鍵一步。