利用高效能運算主機 Kawas 經過 2 年多密集計算，中研院天文所（ASIAA）博士生陳文翊、助研究員陳科榮博士領導的研究團隊創建全球第一個二維多波段輻射流體模擬，揭示超新星震波閃光物理機制，能精確描述不同能量光子傳輸及對震波動力學的影響。
太陽質量 10～30 倍的恆星到了演化末期，核心會形成鐵核，最終塌縮為中子星，並藉由微中子釋放巨大重力位能，引發震波摧毀整顆恆星。
這些震波以超音速在恆星內部傳遞，並在超新星形成過程發揮關鍵作用，當震波傳至恆星表面，內部光子能量開始有效擴散至震波前端，產生稱為「超新星震波突破」的極亮閃光，持續時間僅數小時（與前身恆星質量、半徑有關），輻射波段主要集中在高能 X 光與紫外線區域，發生時間遠早於可見光變曲線，因此可視為預測超新星爆發的前哨信號。
為了進一步理解超新星演化到超新星殘骸，研究團隊將模擬重點放在著名超新星 SN 1987A，進而發現超新星前身環境對震波閃光有極大影響。
根據多維度模擬結果，震波突破的流體不穩定性會增強閃光亮度並延長持續時間，與之前一維模擬結果存在明顯差異，徹底改寫我們對超新星震波閃光的理解。
論文第一作者、中央研究院天文及天文物理研究所博士生陳文翊指出，輻射先驅與恆星周圍介質交互作用是形成震波爆發信號的關鍵，團隊新的多維度、多波段模擬能更準確描述震波爆發期間複雜輻射流體動力學。
該研究指出，即使是球狀爆炸，來自二維輻射流體力學的震波爆發信號也可能與一維模型有所不同，這些模擬結果為未來超新星觀測與預測提供重要線索，隨著下一代 X 光與紫外線太空望遠鏡能捕捉更多超新星震波閃光，將幫助我們進一步理解超新星早期演化及前身恆星的演化過程。
新論文發表在《天文物理學期刊》。
（首圖來源：中研院天文所/陳科榮）
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