26小時極速觀測創紀錄，天文學家首次直擊超新星爆炸初期幾何形狀

位於長蛇座方向、距離約 2,200 萬光年的星系 NGC 3621 中的超新星 SN 2024ggi 於 2024 年 4 月爆發。天文學家利用歐洲南方天文台（ESO）的甚大望遠鏡（VLT）在爆炸後約 26 小時內進行觀測，使 SN 2024ggi 成為少數能在極早期取得爆炸幾何資訊的案例。

SN 2024ggi 的前身是一顆紅超巨星，質量大約是太陽的 12 到 15 倍、大小約為太陽的 500 倍，是典型會以核心坍縮方式爆炸的大質量恆星。當這類恆星走到生命末期，中心已沒有足夠的燃料支撐時，核心會突然塌縮，外層物質向內掉落，並在撞擊後被強力反彈出去，形成向外擴散的衝擊波。當衝擊波衝破恆星表面時，能量瞬間釋放，超新星亮度便會在短時間內暴增。

一般恆星能長期維持近乎球形，是因為向內的重力與核融合產生的向外壓力彼此平衡，一旦燃料耗盡，這個平衡就會被打破。對大質量恆星而言，這正是超新星爆發的開端：核心迅速坍縮，外層物質落下後被反彈，衝擊波向外推進，最終把整顆恆星撕裂。然而這個階段非常短暫，爆炸最初的形狀通常會在與周遭物質互動後迅速消失。

此次觀測利用甚大望遠鏡（VLT）上的儀器進行光譜偏振量測，首次直接量得爆炸早期的三維幾何構型。即使超新星在望遠鏡中只是一個亮點，其光的偏振特性仍記錄了物質分布的不對稱訊號。

偏振資料顯示，SN 2024ggi 初始噴發的外拋物質呈現「橄欖狀」的不對稱形狀。隨著爆炸向外擴散並與周圍物質碰撞，外層噴出物變得較扁平，但其軸向對稱方向仍保持一致。此結果指出，該次爆炸具有明顯的軸對稱性，並可能反映大質量恆星爆炸中一種常見的驅動機制。這些觀測結果提供了大質量恆星核心坍縮機制的重要限制，可用於排除部分現行超新星理論模型，並改進對恆星最終演化階段與爆炸物理過程的理解。