天文学家们最近揭示了一颗神秘的“僵尸”超新星，这一发现彻底颠覆了我们对恒星死亡的传统认知。
超新星的寿命通常是短暂的，且其光芒闪烁的时间极为有限。巨型恒星在经过长时间的燃烧后，氢元素会逐渐耗尽，无法维持核聚变反应，核心开始坍缩并升温，最终产生重元素。到了这个阶段，恒星的核心将迅速崩溃，在一场壮观的超新星爆发中，将恒星物质抛射出去，接着逐渐暗淡。
在这种爆发之后，恒星通常要么会变成一个致密的中子星，要么形成一个吞噬一切的黑洞。恒星不可能在爆发后继续存在。
最近，一个国际天文学家团队的发现却打破了这一认知。他们记录到一场从2014年开始、持续超过600天的超新星爆发，这也是迄今为止观测到的最长的超新星爆发。
超新星的光芒会在100天内逐渐消退，130天以上的持续时间几乎不可见。在研究过程中，天文学家发现了一张1954年拍摄的照片，其中记录了一次发生在相同位置的超新星爆发。研究人员推测，
这两次爆发都源于同一颗恒星，这颗恒星以某种方式在第一次爆发后存活下来，并在60年后再次爆发。
2014年9月，由加州理工学院（Caltech）运行的帕洛马瞬变工厂（PTF）首次观测到了这一爆发事件，该事件被命名为iPTF14hls，属于典型的Ⅱ型超新星。拉斯康布瑞天文台（LCO）的天文学家在处理数据时也注意到这一现象，但最初并未重视，直到2015年初，天文学家艾尔·阿卡维（Iair Arcavi）和实习生安德鲁·王（Andrew Wong）重新审视数据时，发现iPTF14hls的光芒在一度暗淡后又重新闪耀起来。
阿卡维对这一现象感到非常惊讶，认为这极不寻常。超新星的爆发通常是一次性的，光芒逐渐消退后不会再次出现。对此，阿卡维与同事决定深入研究这一超新星，使用望远镜分析其光谱，试图揭示其化学成分、物质速度及其他重要特性。
美国宇航局的三个太空望远镜也对这次超新星爆发进行了观测。
结果显示，iPTF14hls并非一颗普通的恒星，而确实是一次超新星爆发。
阿卡维对这一发现感到震惊，没想到会看到如此典型的超新星光谱。他调动了拉斯康布瑞天文台的望远镜，进行不间断的观测。随着时间的推移，iPTF14hls的亮度不断变化，仿佛它经历了多次爆发。
其抛射出的物质维持相同的速度，爆发的温度也未见变化。
天文学家们排除了所有已知的恒星死亡理论模型，这些模型无法解释iPTF14hls的特异性。1954年拍摄的照片进一步加剧了他们的困惑。最终，天文学家提出了一个前所未闻的理论——“脉冲对不稳定性超新星”（pulsational-pair instability supernova）。在这个模型中，超大质量恒星的核心会变得极为炽热，能量转化成物质和反物质，接着进行爆发，将恒星外层物质抛射出去，但核心保持完好。这样的爆发可能会持续数十年。
这一解释也存在局限性，因为iPTF14hls释放的能量远超预测。阿卡维表示，即使论文已经发表，科学家们仍然没有找到能充分解释这些观测结果的理论或模型。
研究人员在《自然》杂志发表这篇论文时，也经历了一番争论。未来，全球的天文学家将需要对这些数据进行更深入的分析，并提出全新的理论模型。阿卡维希望，或许有其他研究者在他们的数据中发现了iPTF14hls的早期图像。
哈佛大学史密森天体物理天文台（SAO）的天文学家萨拉·萨达沃伊（Sarah Sadavoy）指出，这次超新星的最大谜团在于研究人员发现了氢。她表示，“氢在这些巨型恒星的外层常见，因此应该在第一次爆发时就消失。然而这个特别事件的能量水平与大多数类似超新星爆发相当，仍然保有氢是难以解释的。”
尽管这些宇宙谜团令人困惑，但却也是一种好事。麻省理工学院（MIT）的天体物理学家安娜·弗莱贝尔（Anna Frebel）认为，
这次发现引发了更多尚未解开的“问题”，它挑战了我们对恒星死亡的理解，推动了对恒星爆发机制及元素生成的进一步探索。
阿卡维表示，这一发现迫使天文学家重新审视之前的观测结果。“每当报告有类似超新星的观测结果时，我们都必须重新检查，看看它是否属于这种特殊类型，”他说，“我们不确定之前是否遗漏了多少。”
一些研究人员将iPTF14hls背后的恒星称为“僵尸”恒星，即宇宙中的不死之星。
阿卡维对这个称号感到复杂。《行尸走肉》等关于僵尸的描述让人觉得，这些不死生物虽经努力也可能被消灭。然而iPTF14hls却似乎在无尽地发光。尽管从去年开始它的光芒逐渐暗淡，但天文学家希望随着抛射物质的增多，该区域能变得更加透明，以便强大的天文望远镜能够观测到超新星的核心。哈勃望远镜将于下个月对iPTF14hls进行观测。阿卡维及其团队仍不确定这颗恒星是否在爆发中幸存下来。
“爆发持续了如此长时间确实令人困惑，但这并不一定意味着恒星仍然存活，”阿卡维说，“无论结果如何，我们都无法确定。”
翻译：何无鱼
来源：The Atlantic