16万光年外，一颗恒星离奇爆炸，让人类的宇宙学出现巨大危机

在过去的日子里，人类通过大量的观测与理论推演，逐步建立起一套完整的宇宙学体系，然而即使到了现在，人类的宇宙学也称不上完美，我们甚至还不能排除其存在重大缺陷的可能性。

这不，根据一项发表在《自然·天文学》上的研究，科学家发现，在大约16万光年外，有一颗恒星离奇爆炸，让人类的宇宙学出现了巨大危机。

根据介绍，这颗恒星位于大麦哲伦星云，在大约300万年前，它发生了Ia型超新星爆发，这场猛烈的爆炸最终形成了一片被称为“SNR 0509-67.5”的超新星遗迹，至今仍然在天空中闪耀。

在此次研究中，科学家利用位于智利阿塔卡马沙漠的甚大望远镜（VLT）对“SNR 0509-67.5”进行了长达两年的高精度观测，结果惊讶地发现，这片遗迹的物质分布呈现出一种非常奇怪的“双层壳”结构。

观测数据表明，在“SNR 0509-67.5”之中，存在着两层主要由钙元素形成的壳层，它们在空间中是明显分离的，由于钙是Ia型超新星爆发过程中生成的常见元素，因此这就意味着，在300万年前的那场超新星爆发中，那颗恒星其实是爆炸了两次。

从理论上来讲，Ia型超新星爆发的过程可以简单地描述为，一颗白矮星（一种致密的恒星残骸）不断地吸积伴星的物质，当它的质量增加到所谓的“钱德拉塞卡极限”（大约1.4倍太阳质量）时，就会因为承受不住自身的重力而发生热核爆炸。

也就是说，在Ia型超新星爆发的过程，应该只会发生一次爆炸才对，然而这颗恒星却离奇地爆炸了两次，为什么会这样呢？对此，科学家也没有确定的答案，只是提出了一种被称为“双重爆炸”（Double-Detonation）的理论模型来对其进行解释。

其内容简单来讲就是，一颗白矮星不断地从它的伴星那里吸积物质，但它吸积的主要是氦，这些氦堆积在白矮星的表面，形成了一个厚厚的氦气层，随着压力和温度的升高，这一层氦气首先发生了热核爆炸。

在此之后，表层的爆炸产生了一种向内传播的冲击波，它狠狠地“砸”向白矮星的核心，这股力量如此之大，以至于白矮星的质量还没有增加到“钱德拉塞卡极限”，其核心的碳和氧（这是构成白矮星的主要元素）就在冲击波的压缩下提前“引爆”了。

可以看到，这样的解释还是比较合理的，那为什么说这颗离奇爆炸的恒星，会让人类的宇宙学出现巨大危机呢？这是因为在宇宙学中，Ia型超新星有着非常重要的地位，它们被称为“标准烛光”，被广泛用于测量宇宙中遥远天体的距离。

之所以会这样，是因为科学家认为，这种超新星爆发的触发条件是一样的，其爆炸时释放出的能量也应该是一样的，因此其绝对星等就是固定的，既然绝对星等固定，那我们只要看它在天空中看起来有多亮（视星等），就能反推出它离我们有多远。

然而如果上述的“双重引爆”真的存在，那就意味着，并不是所有的Ia型超新星都是在达到“钱德拉塞卡极限”时发生的，在这样的情况下，Ia型超新星的绝对星等就并不是之前认为的那样是固定的。

显而易见的是，如果人类用来测量距离的“标准烛光”都不标准，那人类的宇宙学当然就会出现巨大危机。

比如说科学家就曾借助Ia型超新星发现了宇宙正在加速膨胀，并推导出了暗能量的存在，而如果科学家最终证实了Ia型超新星的绝对星等并非固定，那么此前关于宇宙加速、暗能量比例乃至宇宙终极命运的结论，都将被迫重新审视，甚至推倒重来。

就目前的情况来看，相关的研究仍在进行之中，期待在未来的日子里，科学家能有更多的发现。

参考资料：Calcium in a supernova remnant as a fingerprint of a sub-Chandrasekhar-mass explosion，Nature Astronomy (2025)，doi.org/10.1038/s41550-025-02589-5