天文学界首度观测巨大垂死恒星爆炸 中央大学参与贡献
中央大学天文所助理教授潘彦丞参与之国际合作计划「早期超新星巡天计划」观测到了一颗红超新星濒临死亡前至爆炸后的整个过程,成果于发表于《天文物理期刊》 (The Astrophysical Journal)。(中央大学提供/李侑珊云林传真)
中央大学天文研究所助理教授潘彦丞参与国际合作计划「早期超新星巡天计划」(Young Supernova Experiment,英文简称YSE团队),观测到一颗红超新星濒临死亡前到爆炸后的整个过程,成果发表于今年初的《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。中央大学鹿林天文台一米望远镜也参与这次联合观测任务,并获CNN美国有线电视新闻网报导。
有别于太阳,红超巨星是大质量恒星,质量可达太阳的10倍以上。潘彦丞表示,如果擡头仰望星空,或许会注意到一颗光度很亮,且色泽偏红的星星在猎户座上,也就是俗称的「参宿四」(Betelgeuse),就是一颗典型的红超巨星。
潘彦丞进一步提到,相较于太阳约100亿年的寿命,此类大质量恒星演化速度极快,从出生到死亡不过间隔数百万至数千万年。其结束一生的方式也十分不同,常伴随着威力强大的爆炸现象,称作超「新星爆发」。因此前阵子天文学家观测到「参宿四」的光度有些奇怪的变化时,不免猜测是否有机会一睹红超巨星的爆炸实况。
然而,无需等到「参宿四」爆发,YSE团队于近期观测到了一颗红超巨星,从死亡前至爆炸过后约130天的整个过程。此研究由加州柏克莱大学的博士生Wynn Jacobson-Galán所主导,使用位于夏威夷Haleakala天文台的Pan-STARRS望远镜进行巡天,并于2020年间发现了一颗红超巨星的爆炸,名为SN 2020tlf。
据悉,此一天体距离地球大约1亿光年远,而YSE团队早在爆发前100多天就已侦测到其不寻常的扰动,这也是首次发现红超巨星在爆发前的光度变化。天文学家认为此一现象可能是由濒死前的红超巨星所抛散出的自身物质所造成,其光度变化通常十分微小,需要足够灵敏的望远镜才能发现,这也是为什么从未在红超巨星爆发前发现此一现象,而观测此一现象将有助于了解大质量恒星如何死亡。
中央大学鹿林天文台的一米望远镜也参与了此一超新星的联合观测,主要贡献在监测超新星爆发后的早期光度变化,有助于天文学家更精确的测量超新星的物理性质,这也是YSE计划的宗旨,能够在最早的时间点上捕捉到超新星的变化。而鹿林天文台在观测网中的绝佳地理位置也扮演着十分关键的角色,期许未来能在更多重大的超新星事件上有所贡献。