罕見 Ic 型超新星終於確認主要成因

有種罕見超新星缺乏氫和氦，已知是許多金屬來源，但金屬源頭是從孤立大質量恆星拋棄外殼，還是由一顆較小伴星共同作用，始終未有定論。現在跨國天文團隊發現，Ic 型超新星前身恆星並非都是巨大的孤獨天體，反而常與伴星形成雙星系統，對爆炸結果有決定性作用。

Ic型超新星是由壽命走到盡頭的大質量恆星核心塌縮引發，所有氫都在恆星核心轉化為較重元素，當核心元素到達鐵頂峰，融合反應停止。再有足夠能量釋放，向外壓力下降，密集核心在重力作用下劇烈塌縮，形成超緻密中子星或黑洞，外層則以強烈爆炸噴射四散，並鍛造出更重的超鐵元素。

Ic型超新星的神祕之處在於，外殼沒有檢測到氫和氦，雖然這些元素在恆星核心耗盡，但仍應存在恆星大氣。有兩種可能解釋：第一種解釋是，這些恆星質量約太陽20~30倍，質量如此大，以至於會產生強大的恆星風，將氫和氦吹走；第二種解釋是，這些恆星有顆伴星，這顆伴星會從質量的太陽8~15倍恆星吸取氫和氦。這兩種情況的氫和氦都會在超新星爆炸前剝離，噴出物就會缺乏這些元素。

研究員觀察Ic型超新星噴發後遺留的分子氣體，並與II型超新星分子氣體比較，結果顯示兩者遺留氫量大略相同，代表Ic型超新星前身恆星並非特別巨大。也就是說，最有可能的解釋是這些元素被雙星系統的伴星吸收了，伴星通常會於超新星爆炸倖存，但爆炸衝擊力會將它拋射更遠。研究顯示，與伴星有關的超新星爆炸產生碳量是普通爆炸兩倍，碳又是生命基本構成元素，因此這解釋也能幫助我們理解宇宙許多元素來源，並根據這些資料調整Ic型超新星對宇宙碳含量的貢獻，研究員還希望研究更多超新星殘骸，以探討前恆星的演化歷程。論文發於在《自然通訊》。