北京
新发现为了解大质量恒星生命周期及其濒死阶段提供新视角。
2021年9月6日，西北大学研究员史蒂夫·舒尔策在搜寻新超新星时，偶然发现了一场奇特的爆炸，留下了一个极度暴露的恒星残骸。这颗濒死恒星经历了剧烈消亡过程，外层物质被剥离至仅剩恒星骨架，暴露出内部结构。"我们立即意识到这完全不同于以往任何超新星，"舒尔策接受媒体采访时表示。
大质量恒星濒临死亡时会形成由不同元素构成的壳层结构。但由于恒星爆发性死亡时会将各层物质混合，这些壳层通常难以观测。通过最新发现的超新星2021yfj，天文学家首次清晰观测到恒星的完整分层结构 —— 这一发现完全超出预期。发表于《自然》期刊的新论文详细记录了该发现，对现有恒星生命周期模型及其爆发性死亡过程的理论提出了挑战。
恒星诞生初期是由氢元素构成的发光球体。在恒星核心的压力与温度作用下，氢聚变为氦，继而转化为碳等元素，最终在核心形成铁元素。"这使恒星形成分层结构，"舒尔策解释道。富含氧、硅和硫的元素层被埋藏在其他物质之下，并在恒星爆发前数月才形成，此前始终无法直接观测。
加州圣地亚哥的兹威基暂现源设施每两至三天对夜空进行一次巡天观测，最早捕捉到2021yfj超新星。研究人员通过分析其光谱特征，发现硅、硫和氩元素产生的特异信号，甚至检测到氦元素踪迹。"所有氦元素本应在早期聚变阶段消耗殆尽，"舒尔策表示，"因此检测到氦元素令人十分困惑。"
观测数据显示，这颗恒星被剥离至富含氧和硅的深层结构，表明其经历了极罕见的物质剥离过程 —— 可能由强烈恒星风、喷发活动或双星相互作用引发。
"这是我们首次观测到大质量恒星的内壳层，对检验和完善恒星演化模型具有重要意义，"舒尔策强调，"对剥离型恒星及超新星的观测是改进和验证恒星演化模型的关键。"
"2021yfj超新星揭示出，人类对大质量恒星演化及终结过程的理解仍存在空白，"他补充道。
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